Музыкальная клавиатура — это набор смежных нажимных рычагов или клавиш на музыкальном инструменте . Клавиатуры обычно содержат клавиши для воспроизведения двенадцати нот западной музыкальной шкалы , с комбинацией больших, длинных клавиш и меньших, коротких клавиш, которая повторяется с интервалом в октаву . Нажатие клавиши на клавиатуре заставляет инструмент издавать звуки — либо механическим ударом по струне или зубцу ( акустическое и электрическое пианино , клавикорд ), щипком струны ( клавесин ), заставляя воздух проходить через духовой орган , ударяя в колокол ( карильон ), или активируя электронную схему ( синтезатор , цифровое пианино , электронная клавиатура ). Поскольку наиболее часто встречающимся клавишным инструментом является пианино , раскладку клавиатуры часто называют фортепианной клавиатурой или просто клавишами пианино .
Двенадцать нот западной музыкальной гаммы расположены так, что самая низкая нота находится слева. Более длинные клавиши (для семи «натуральных» нот гаммы до мажор : C, D, E, F, G, A, B) выступают вперед. Поскольку эти клавиши традиционно покрывались слоновой костью , их часто называют белыми нотами или белыми клавишами . Клавиши для оставшихся пяти нот, которые не являются частью гаммы до мажор (т. е. C ♯ /D ♭ , D ♯ /E ♭ , F ♯ /G ♭ , G ♯ /A ♭ , A ♯ /B ♭ ) (см. Диез и бемоль ) приподняты и короче. Поскольку эти клавиши меньше изнашиваются, их часто делают из дерева черного цвета и называют черными нотами или черными клавишами . Черные клавиши образуют пентатоническую гамму . Весь рисунок повторяется с интервалом в октаву .
Расположение более длинных клавиш для C-мажора с промежуточными, более короткими клавишами для промежуточных полутонов датируется 15-м веком. Многие клавишные инструменты, датируемые до девятнадцатого века, такие как клавесины и духовые органы, имеют клавиатуру с обратными цветами клавиш: белые клавиши сделаны из черного дерева, а черные клавиши покрыты более мягкой белой костью. Несколько электрических и электронных инструментов 1960-х и последующих десятилетий также сделали это; электронные органы Vox 1960-х годов, портативные органы Farfisa FAST, клавинет L Hohner, одна из версий синтезатора Korg Poly-800 и цифровые клавесины Roland.
Некоторые электронные органы 1960-х годов использовали обратные цвета или серые диезы или естественные тона для обозначения нижней части (или частей) одной клавиатуры, разделенной на две части, каждая из которых управляла разной регистрацией или звуком. Такие клавиатуры вмещали мелодию и контрастный аккомпанемент без расходов на второй мануал и были обычной чертой испанских и некоторых английских органов эпохи Возрождения и барокко. Разрыв был между средним C и C-диезом , или за пределами Иберии между B и C. Сломанные клавиатуры снова появились в 1842 году с фисгармонией , разделение произошло на E4 / F4.
Клавиши с обратным цветом на органах Хаммонда , таких как B3, C3 и A100, представляют собой радиокнопки с фиксаторами для выбора предустановленных звуков.
Хроматический диапазон (также называемый компасом ) клавишных инструментов имел тенденцию к расширению. Клавесины часто расширялись более чем на пять октав (>60 клавиш) в 18 веке, в то время как большинство фортепиано, произведенных примерно с 1870 года, имеют 88 клавиш. Самая низкая высота тона (частота: 27,5 Гц) 88-клавишного фортепиано эквивалентна субконтрабасу в названии диапазона. Некоторые современные фортепиано имеют даже больше нот ( Bösendorfer 290 "Imperial" имеет 97 клавиш, а модель Stuart & Sons имеет 108 клавиш [1] ). В то время как современные синтезаторные клавиатуры обычно имеют либо 61, 76 или 88 клавиш, небольшие MIDI-контроллеры доступны с 25 клавишами (цифровые системы позволяют динамически сдвигать октавы, высоту тона и "разделять" диапазоны, что в некоторых случаях снижает потребность в выделенных клавишах. Однако меньшие клавиатуры, как правило, ограничивают то, какие музыкальные партитуры могут быть воспроизведены). Органы обычно имеют 61 клавишу на мануал, хотя некоторые модели спинета имеют 44 или 49. Педальная панель органа — это клавиатура с длинными педалями, на которых играет ногами органист. Педальные панели различаются по размеру от 12 до 32 нот или 42 на гастрольном органе, который использовал Кэмерон Карпентер.
В типичной раскладке клавиатуры черные клавиши имеют одинаковую ширину, а белые клавиши имеют одинаковую ширину и одинаковый интервал в передней части клавиатуры. В больших промежутках между черными клавишами ширина натуральных нот C, D и E немного отличается от ширины клавиш F, G, A и B. Это позволяет получить почти одинаковый интервал в 12 клавиш на октаву, сохраняя при этом единообразие семи «натуральных» клавиш на октаву.
За последние триста лет диапазон октавы на исторических клавишных инструментах (органах, вёрджинелах , клавикордах , клавесинах и фортепиано ) варьировался от 125 мм (4,9 дюйма) до 170 мм (6,7 дюйма). [ требуется ссылка ] Современные клавиатуры фортепиано обычно имеют диапазон октавы 164–165 мм (6,46–6,50 дюйма), в результате чего ширина чёрных клавиш в среднем составляет 13,7 мм (0,54 дюйма), а белых клавиш — около 23,5 мм (0,93 дюйма) у основания, без учёта пространства между клавишами.
В последние годы появились доказательства корреляции между пианистами с меньшим размахом рук и травмами рук или кистей. [2] [3] Для этих пианистов было предложено несколько уменьшенных стандартов размеров. Размер клавиатуры 7/8 (октавный диапазон 140 мм (5,5 дюйма)) был разработан канадцем Кристофером Донисоном в 1970-х годах. Этот размер, а также размер 15/16 (октавный диапазон 152 мм (6,0 дюйма)) и меньший размер (октавный диапазон 130 мм (5,1 дюйма)) с тех пор были разработаны и продаются компанией Steinbuhler & Company в Пенсильвании. Эти три размера зарегистрированы как DS6.0, DS5.5 и DS5.1. В 2018 году компания была преобразована в некоммерческую организацию DS Standard Foundation. Hailun USA производит пианино двух альтернативных размеров DS6.0 и DS5.5 по соглашению с DS Standard Foundation. С 2013 года всемирная сеть пианистов, преподавателей и специалистов в области исполнительского искусства в области здравоохранения все чаще выступает за изменение подхода «один размер подходит всем» к производству фортепианных клавиатур крупными компаниями. Эта сеть известна как PASK (Pianists for Alternatively Sized Keyboards). [4] Американская пианистка Ханна Рейманн продвигает фортепианные клавиатуры с более узкими октавными диапазонами и имеет патент США на устройство и методы модификации существующих пианино для обеспечения взаимозаменяемых клавиатур разных размеров. [5] Более узкие клавиатуры доступны в Steinway & Sons USA в новых роялях или в качестве модернизации существующих пианино. [6]
Были вариации в конструкции клавиатуры для решения технических и музыкальных проблем. Самые ранние конструкции клавиатур были основаны в значительной степени на нотах, используемых в григорианском хорале (семь диатонических нот плюс си-бемоль), и как таковые часто включали B ♭ и B ♮ как диатонические «белые ноты», с B ♮ на самой левой стороне клавиатуры и B ♭ на самой правой. Таким образом, октава имела бы восемь «белых клавиш» и только четыре «черных клавиши». Акцент на этих восьми нотах продолжался в течение нескольких столетий после того, как была принята система «семь и пять», в форме короткой октавы : восемь вышеупомянутых нот были расположены на самой левой стороне клавиатуры, сжатые в клавишах между E и C (в то время такие низкие случайные знаки были очень редки и, следовательно, не нужны). В шестнадцатом веке, когда инструменты часто настраивались в тональности meanone , некоторые клавесины были сконструированы с клавишами G ♯ и E ♭ , разделенными на две части. Одна часть клавиши G ♯ управляла струной, настроенной на G ♯ , а другая — струной, настроенной на A ♭ , аналогично одна часть клавиши E ♭ управляла струной, настроенной на E ♭ , а другая — струной, настроенной на D ♯ . Этот тип раскладки клавиатуры, известный как энгармоническая клавиатура , расширил гибкость клавесина, позволив композиторам писать клавиатурную музыку, требующую гармоний, содержащих так называемую волчью квинту (от соль-диез до ми-бемоль), но не вызывая слухового дискомфорта у слушателей (см. Split sharp ). «Разорванная октава», разновидность вышеупомянутой короткой октавы, также использовала разделенные клавиши для добавления знаков альтерации, оставшихся вне короткой октавы. Другие примеры вариаций конструкции клавиатуры включают клавиатуру Янко и хроматические системы клавиатуры на хроматическом баяне и бандонеоне .
Более простые электронные клавиатуры имеют переключатели под каждой клавишей. Нажатие клавиши подключает цепь, которая запускает генерацию тона. Большинство клавиатур используют схему матрицы клавиатуры , в которой пересекаются 8 рядов и 8 столбцов проводов — таким образом, 16 проводов могут обеспечить 8 × 8 = 64 пересечения, которые контроллер клавиатуры сканирует, чтобы определить, какая клавиша была нажата. [7] Проблема этой системы в том, что она обеспечивает только грубый двоичный сигнал включения/выключения для каждой клавиши. Лучшие электронные клавиатуры используют два набора слегка смещенных переключателей для каждой клавиши. Определяя время между активацией первого и второго переключателей, можно определить скорость нажатия клавиши, что значительно улучшает динамику работы клавиатуры. Лучшие электронные клавиатуры имеют выделенные цепи для каждой клавиши, обеспечивая полифоническое послекасание.
Современные электронные клавиатуры могут обеспечивать сотни уровней чувствительности клавиш [8] и иметь 88 клавиш, как большинство пианино.
Несмотря на их визуальное сходство, различные типы клавишных инструментов требуют разных техник. Молотковый механизм пианино производит более громкую ноту, чем быстрее нажимается клавиша, в то время как медиаторный механизм клавесина не изменяет громкость ноты ощутимо при различном прикосновении к клавиатуре. Громкость и тембр духового органа контролируются потоком воздуха из мехов и предварительно выбранными игроком упорами. Поэтому игроки на этих инструментах используют разные техники для окрашивания звука. Клавиатура аранжировщика может быть предварительно настроена на воспроизведение любого из диапазона голосов, а также ударных и других аккомпанементов, которые реагируют на аккорды, сыгранные левой рукой.
Несмотря на то, что раскладка клавиатуры проста и все ноты легкодоступны, игра требует навыков. Опытный игрок прошел много тренировок, чтобы играть точно и в темпе . Новички редко дают сносное исполнение даже простой пьесы из-за отсутствия техники. Последовательности движений рук игрока могут быть очень сложными. Проблемы включают в себя широко разнесенные аккорды , которые могут быть трудны для людей с маленькими руками, аккорды, требующие необычного положения рук, которые поначалу могут быть неудобны, и быстрые гаммы , трели и арпеджио .
Игра на инструментах с чувствительными к скорости нажатия (или динамическими ) клавиатурами (т. е. теми, которые реагируют на различную скорость игры) может потребовать независимости пальцев, так что некоторые пальцы играют «жестче», а другие — мягче. Пианисты называют это контролем скорости нажатия озвучиванием (не путать с «озвучиванием» фортепиано техническим специалистом путем изменения твердости молоточков). Клавишники говорят об игре сильнее и мягче, или с большей или меньшей силой. Это может точно описывать опыт игрока, но в механике клавиатуры скорость управляет музыкальной динамикой. Чем быстрее игрок нажимает клавишу, тем громче нота. Игроки должны научиться координировать две руки и использовать их независимо. Большая часть музыки пишется для двух рук; обычно правая рука играет мелодию в диапазоне высоких частот , в то время как левая играет аккомпанемент басовых нот и аккордов в диапазоне низких частот . Примерами музыки, написанной только для левой руки, являются несколько из 53 исследований по этюдам Шопена Леопольда Годовского , Фортепианный концерт для левой руки Мориса Равеля и Фортепианный концерт № 4 Сергея Прокофьева для левой руки . В музыке, использующей технику контрапункта , обе руки играют разные мелодии одновременно.
Ряд ударных инструментов, таких как ксилофон , маримба , вибрафон или глокеншпиль , имеют элементы с заданной высотой тона, расположенные в раскладке клавиатуры. Вместо того, чтобы нажимать клавишу, исполнитель обычно ударяет по каждому элементу (например, по металлическому или деревянному бруску) молотком .
Существуют некоторые примеры музыкальной раскладки клавиатуры, используемой для немузыкальных устройств. Например, некоторые из самых ранних печатных телеграфных машин использовали раскладку, похожую на клавиатуру фортепиано. [9] [10]
Существуют некоторые редкие разновидности клавиатур с более или менее 12 клавишами на октаву, в основном используемые в микротональной музыке , после открытий и теоретических разработок музыканта и изобретателя Хулиана Каррильо (1875–1965).
Некоторые клавишные инструменты со свободным язычком, такие как аккордеоны и индийские фисгармонии, включают микротоны. Пионер электронной музыки Полин Оливерос играла на одном из них. Египетские музыканты танца живота, такие как Хассам Рамзи, используют специально настроенные аккордеоны, чтобы играть традиционные гаммы. Маленький аккордеон Гармон , который играет в « Музыке Азербайджана», иногда имеет клавиши, которые могут воспроизводить микротоны при нажатии клавиши «shift».
