Strojenie fortepianu
Strojenie fortepianu w sposób klasyczny jest bardzo skomplikowanym procesem. Każdy stroiciel musi nabyć umiejętności aby odpowiednio układać młoteczki oraz by nóżki pozostały w stabilnej pozycji. Wymaga to czasu i praktyki aby wykształcić te umiejętności. Jeszcze trudniejszą umiejętnością jest odpowiedni naciąg strun. Wiele instrumentów może być strojonych przy użyciu prostych urządzeń. Każdy ton jest wtedy nastrojony do odpowiedniej częstotliwości. Ta metoda nie może być stosowana przy strojeniu fortepianu. Rezultatem byłby dźwięk ostry i nie dostrojony. Powodem tego jest sposób w jaki instrumenty strunowe produkują ich dźwięk.
Struna może drgać na różne sposoby. Może wibrować całą długością; środek struny oscyluje a końce są nieruchome. Może wibrować dwiema sekcjami; środek oraz końce są wtedy nieruchome a struna oscyluje w 1 /4 oraz 3 /4 swojej długości. W ten sposób struna może wibrować w trzech, czterech, pięciu, itd. sekcjach.
Wszystkie te wibracje struny występują w tym samym czasie. Każda wibracja ma swoją ustaloną częstotliwość. Tak więc uderzona struna daje wiele częstotliwości w tym samym czasie. Nazywane one są składowymi harmonicznymi. Kiedy składowych jest dokładnie 2, 3, 4 oraz 5 razy więcej niż podstawowa częstotliwość, wtedy można użyć prostego urządzenia do strojenia. Jednak w przypadku fortepianu nie jest to możliwe. W fortepianie tych czynników nie jest dokładnie 2, 3, 4 czy 5. Dokładna ilość tych czynników determinuje podstawową częstotliwość drgań struny – wtedy fortepian jest odpowiednio nastrojony. W praktyce oznacza to, że niższe tony muszą być nastrojone nieco niżej. Wyższe tony muszą być nastrojone nieco wyżej. Jest to naciąg strun fortepianu. Naciąg zależy od wielu czynników. Rozmiar fortepianu ma znaczenie (długość strun, itd.), ale również średnica, materiał oraz waga strun. Oznacza to, że każdy fortepian musi być inaczej strojony, aby uzyskać jego optymalne brzmienie.
Są już urządzenia strojące, które biorą pod uwagę naciąg strun, można to konfigurować w ustawieniach – mniejszy naciąg dla większych fortepianów, większy dla mniejszych. Takie urządzenia mogą dostroić fortepian prawie dokładnie. Jednak nie jest brana pod uwagę budowa konkretnego instrumentu i przez to niektóre fortepiany najlepiej stroić na ucho.
Stroiciel uderza wiele interwałów (dwa klawisze jednocześnie) i nastraja je. Potrzeba wiele doświadczenia aby to wykonać. Trudność polega na tym, że nie można stroić interwałów czysto, a stosunek czystości jest inny dla każdego interwału.
Gdy interwał nie jest poprawnie nastrojony, jeden z tonów należy dostroić. Ton ten jednocześnie jest składowym innych interwałów, także pozostałe dźwięki muszą być zmieniane. Wszystko to tworzy złożony proces, który należy wykonać.
Dirk's Piano Tuner wykonuje to za Ciebie. W tym oprogramowaniu wszystkie struny będą nagrane po kolei, jedna po drugiej, przy czym pozostałe będą wyciszone. Strojenie (czym jest też naciąganie) jest określone przez komputer, który wykorzystuje te nagrania. Tuner nie tylko nagrywa podstawowy ton, ale także jego składowe harmoniczne. Po nagraniu jednej struny, tuner posiada wszystkie potrzebne dane aby obliczyć podstawowe częstotliwości wszystkich pozostałych strun. Tuner oblicza czystość wszystkich możliwych interwałów i dostraja je. Później wszystkie struny mogą być strojone, jedna po drugiej. Tuner rozpoznaje uderzoną strunę i automatycznie pokazuje w jakim stopniu jej strój odbiega od prawidłowego. Wyciszone wcześniej struny są dostrajane do poprzednio strojonej struny tego dźwięku. Po nastrojeniu wszystkie struny mają najlepszy możliwy naciąg dla danego instrumentu. Fortepian ten brzmi najczyściej jak tylko jest to możliwe dla tego konkretnego instrumentu. Każdy struna potrzebuje być nastrojona raz i nie ma więcej potrzeby strojenia „na ucho”.
Wersja próbna
Wersja próbna jest udostępniona, aby przedstawić w odpowiedni sposób możliwości tunera. Tak jak w pełnej wersji, tak w wersji próbnej możliwe jest nagrywanie wszystkich dźwięków, po czym może być obliczony optymalny naciąg. Oprogramowanie w wersji próbnej oblicza optymalne częstotliwości wszystkich dźwięków A (A0 – A7) i wszystkich E (E1 – E7). Te dźwięki mogą być strojone. Wszystkie dźwięki pomiędzy nie mogą być strojone. W ten sposób można nastroić wiele interwałów na przestrzeni całego zakresu fortepianu:
Oktawy: A0-A1, A1-A2 itd. E1-E2, E2-E3 itd.
Kwinty: A0-E1, A1-E2 itd.
Kwarty: E1-A1, E2-A2 itd.
Opcje dodatkowe
Tuner może być rozszerzony o dodatkowe opcje. Rozszerzenia te umożliwiają dodatkowe opcje. W tym momencie nie ma możliwych dodatkowych opcji. Na poniższej stronie umieszczane są nowe rozszerzenia.
Wybór i umiejscowienie mikrofonu
Dokładność mikrofonu
Jedynie częstotliwość mierzonego dźwięku jest istotna. Natężenie dźwięku nie ma znaczenia. Czułość mikrofonu nie jest istotna, a jedynie mierzona częstotliwość. Jest to jednak wystarczające w każdym mikrofonie.
Zewnętrzny czy wbudowany
Wbudowany mikrofon, tak jak te w większości laptopów nie jest zazwyczaj użyteczny. Zbiera on więcej otaczających odgłosów niż podłączony zewnętrznie mikrofon do karty dźwiękowej. W przypadku laptopów – mikrofon zbiera dźwięki i wibracje. Wiatrak laptopa jest ważnym czynnikiem powodującym szumy. Często też wbudowany mikrofon nie jest wystarczający do pomiarów niższych częstotliwości. Kolejną wadą mikrofonu wbudowanego jest fakt, że trudno go prawidłowo umiejscowić. Zewnętrzny mikrofon, który jest podłączony do karty dźwiękowej może z łatwością być umiejscowiony w prawidłowym położeniu.
Odległość pomiędzy mikrofonem a fortepianem
Im bliżej mikrofon jest umiejscowiony, tym mniejszy jest wpływ odgłosów otoczenia na nagranie pożądanego dźwięku. Także mniejszy dystans poprawi jakość pomiaru. Odległość mniejsza niż 90 centymetrów daje najlepsze rezultaty.
Efekty cyfrowe
Niektóre mikrofony są zaopatrzone w oprogramowanie (tzw. sterowniki), które mogą modyfikować sygnał dźwiękowy poprzez używanie efektów cyfrowych. Są to efekty typu „echo”, „filtry szumów”, „ poprawa stereo”, „czułość” lub „tłumienie szumów”. Te efekty mogą zniekształcić nagrywany dźwięk, a przez to tuner może nie działać prawidłowo. Efekty te muszą być wyłączone. Z drugiej strony ustawienia w mikrofonie typu „podbicie”, „czułość”, „głośność”, „balans” nie mają wpływu.
Wniosek
Zalecaną konfiguracją jest mikrofon zewnętrzny, podłączony do karty dźwiękowej, ponieważ mikrofon może być łatwo umiejscowiony w odpowiedniej pozycji. To znaczy, że zwykły mikrofon podłączony do karty dźwiękowej jest w zupełności wystarczający. Pasmo przenoszenia tanich mikrofonów jest w większości przypadków nieznane. Skoro pasmo przenoszenia musi być przynajmniej od 20Hz do 10kHz, ogólny mikrofon dynamiczny da lepsze rezultaty, szczególnie przy pomiarze niższych częstotliwości. Ogólnie rzecz biorąc mikrofon podłączany przez USB też może być wykorzystany. W tym przypadku karta dźwiękowa nie jest używana, co może być zaletą. Droższe mikrofony pojemnościowe są użyteczne, lecz nie dadzą lepszych efektów pomiarowych. W trakcie pomiarów, cały czas efekty cyfrowe w oprogramowaniu mikrofonu muszą być wyłączone!
Pierwsze kroki
Wskazówki
Każdorazowo kiedy najedziesz na okno lub przycisk i pozostawisz kursor nad nim, wyświetli się wskazówka. Wskazówka to małe okienko z tekstem wyjaśniającym funkcję poszczególnych przycisków lub okien.
Wybór wejścia sygnału
Aby zacząć używać tuner konieczny jest wybór i skonfigurowanie pożądanego wejścia sygnału. Będzie to mikrofon. Kiedy pierwszy raz uruchomisz tuner, automatycznie pokaże się okno konfiguracji.
Lewa strona powyższego okna konfiguracji istotna jest dla wyboru i konfiguracji wejścia sygnału. W tabeli „select the recording device” (wybór urządzenia nagrywającego) należy wybrać kartę dźwiękową. Inne możliwe wejścia sygnału wybranej karty dźwiękowej znajdują się w tabeli „select the sound input in the recording device” (wybór wejścia sygnału w urządzeniu nagrywającym). Należy tutaj zaznaczyć wejście sygnału, które ma być używane.
W prawym dolnym rogu wyświetlany jest podgląd graficzny wybranego wejścia sygnału. Tuner działa najlepiej, gdy sygnał wejściowy jest najmocniejszy, jednakże nie powinien wchodzić na czerwone paski na górze i dole aby uniknąć zniekształceń. Siłę sygnału można regulować za pomocą suwaka „Sensitivity” (Czułość). W momencie kiedy sygnał z wybranego wejścia jest za słaby należy zaznaczyć pole „Microphone boost” (podbicie mikrofonu) aby jeszcze bardziej wzmocnić sygnał.
Jeżeli posiadasz wejście stereo z „Suwakiem Balansu”, musisz ustawić ten suwak pośrodku.
Przycisk „Windows Recording Control for selected device” (Ustawienia Dźwięku Windows wybranego urządzenia) otwiera okno konfiguracji dźwięku systemu Windows. Zazwyczaj nie jest to konieczne.
Czasami szum (50 lub 60 Hz) jest słyszalny na wejściu. Jest to zazwyczaj spowodowane nieodpowiednim uziemieniem lub nieodpowiednim zasilaniem. Można to wyeliminować zaznaczając jeden z filtrów szumów. Nieużywanie tych filtrów może skutkować wykrywaniem niechcianych tonów np. G1 (49Hz), A#1 (58,27Hz) or B1 (61,74Hz).
Proces strojenia przy użyciu Dirk's Piano Tuner
informacje na początek
Automatyczne rozpoznawanie klawisza
Dirk's Piano Tuner automatycznie wykrywa klawisz, który uderzysz. Klawisz zostanie zaznaczony na zielono w oknie klawiatury. Tuż po uderzeniu klawisza lub chwilę po zwolnieniu można zaobserwować inne klawisze, które zaznaczą się przez moment na zielono. To jest normalne zachowanie i należy to zignorować.
Uderzanie klawiszy w trakcie strojenia
W fortepianie w trakcie uderzania klawisza będziesz uderzał zestaw strun, np. jedną, dwie lub trzy struny w zależności od wysokości tonu. Z tego powodu, proszę zwróć uwagę na poniższe punkty.
- Gdy uderzasz klawisz, tylko jedna struna z grupy powinna wibrować. Jest niezwykle istotne, aby pozostałe struny z grupy były całkowicie wytłumione i nie mogą w żaden sposób wibrować. Jeżeli wytłumianie nie jest poprawnie wykonane, wpłynie to na obliczenia optymalnego naciągu, powodując, że naciąg zostanie obliczony nieprawidłowo.
- Jest również bardzo istotne, aby używać klawiszy fortepianu przy uderzaniu strun, ponieważ młoteczek, który jest przypisany do struny jest zamontowany w najbardziej odpowiedni sposób aby uderzać w strunę. Jeżeli struna jest uderzana, szarpana lub pobudzana w inny sposób, harmoniczne powstające będą znacznie się różniły co spowoduje mniej optymalny naciąg.
- Podczas nagrywania (przycisk nagrywania wciśnięty) klawisz musi być przytrzymany aż do momentu kiedy odpowiedni klawisz na ekranie zacznie migać na czerwono, co świadczy o prawidłowym nagraniu.
- Podczas procesu strojenia (przycisk nagrywania niewciśnięty) uderzony klawisz musi być przytrzymany do momentu kiedy odpowiedni klawisz na ekranie nie zmieni koloru na zielony, co mówi nam, że tuner rozpoznał odpowiedni ton. Kiedy to już nastąpi, możesz uderzać klawisz wielokrotnie.
Proces strojenia przy użyciu Dirk's Piano Tuner
Faktyczne strojenie fortepianu przy użyciu Dirk's Piano Tuner
- Uruchom Dirk's Piano Tuner na komputerze. Podłącz i ustaw mikrofon (patrz rozdział 6). W przypadku fortepianu koncertowego, mikrofon może być ustawiony na podłodze, pod strunami, mikrofon powinien być skierowany w stronę fortepianu. W przypadku pianina może być postawiony w okolicy pedałów, mikrofon skierowany w stronę pianina. Umieść mikrofon na np. gumowej podkładce lub poduszce tak, aby nie zbierał wibracji z podłogi.
- Na ekranie sprawdź w lewym górnym rogu czy odpowiedni mikrofon został wybrany.
- Zapewnij sobie wyciszone pomieszczenie, aby jak najmniej zewnętrznych czynników wpływało na strojenie. Szczególnie niepożądane są stałe odgłosy takie jak wiatrak lub pompka w akwarium, mogą one uniemożliwić cały proces strojenia.
- Aby nastroić fortepian, napjpierw nagraj wszystkie tony. W głównym ekranie tunera, naciśnij przycisk 'Nagraj' i naciśnij każdy klawisz fortepianu ( pojedyńczo, od niższego do wyższego), zostawiając conajmniej dwie sekundy ciszy pomiędzy.
- Za każdym razem trzymaj klawisz wciśnięty dopóki ton zostanie nagrany i odpowiadający klawisz w głownym oknie tunera zmieni kolor na czerwony.
- Podczas nagrywania fortepianu, dwa niższe wskaźniki nie wskazują. Powodem tego jest to, że optymalny naciąg nie jest jeszcze znany, dlatego tuner nie może jeszce obliczyć odchyleń w odniesieniu do optymalnego naciągu.
- Jeżeli w trakcie procesu nagrywania, tuner podchwyci poboczne odgłosy, jest możliwe, że zostało zarejestrowane nieodpowiednie nagranie. W tym przypadku korespondujący klawisz zmieni kolor na czerwony. Aby usunąć takie nagranie, kliknij prawym klawiszem myszki na konkretny klawisz. Czerwony kolor zniknie. Wtedy i tylko wtedy dany klawisz może być ponownie nagrany. W momencie gdy wszystkie klawisze zostały odpowiednio nagrane (wszystkie są koloru czerwonego), wciśnij przycisk „Stretch” (Naciąg).
Cechy tunera
Sygnał wejściowy
Sygnał dźwiękowy, który wykorzystywany jest do pomiarów zobrazowany jest w lewym górnym rogu okna tunera. Wysokość fali oznacza siłę sygnału wejściowego. Jeżeli dźwięk staje się zbyt silny, tak że nie mieści się w oknie, zostanie skalowany w dół. Nazwa wejścia dźwiękowego, które zostało wcześniej wybrane (Menu – Tuner Settings) (Menu – Ustawienia Tunera) również widoczna jest w tym oknie. Dzięki temu oknu można kontrolować obecność sygnału wejściowego.
Klawiatura
Kiedy tuner wykryje ton, odpowiedni klawisz zaznaczony jest na zielono na klawiaturze ekranowej. Klawiatura zawiera klawisze od A0 do C8. Litera oznacza ton, cyfra natomiast numer oktawy.
Wykryty ton
Wykryty ton przedstawiany jest jako litera i numer oktawy oraz jeżeli jest zastosowany – krzyżyk (po prawej).
Częstotliwość tonu przedstawiona jest w lewym górnym rogu – nad literą tonu. Zauważ, iż nie jest to częstotliwość mierzona, lecz docelowa.
Spektrum częstotliwości wykrytego tonu
Tuner pokazuje spektrum częstotliwości wykrytego tonu w graficznej formie w okienku spektrum częstotliwości. Oś pozioma przedstawia częstotliwość, oś pionowa przedstawia siłę częstotliwości. Uderzona struna osiąga poziom szczytowy spektrum częstotliwości a czerwony wykres przedstawia spektrum częstotliwości wykrytego tonu. Tuner wykrywa szczyt w czerwonej linii i oznacza go pionową niebieską linią. Pionowa szara linia przedstawia częstotliwość ze skali wykrytego tonu.
Odchylenie częstotliwości drgania struny
Odchylenie struny od docelowej częstotliwości jest przedstawione numerycznie oraz przez poruszającą się wskazówkę (dolna część ekranu). Całkowita częstotliwość przedstawiona jest poniżej oznaczenia odchylenia.
Wybrane strojenie
Tuner pokazuje odchylenie tonu od wybranego (wcześniej załadowanego) strojenia. Odchylenie to wynosi zero w momencie gdy częstotliwość drgania struny zgadza się z docelowym strojem tonu. Wybrane strojenie wyświetlane jest w środkowym okienku tekstowym. Optymalny naciąg obliczany jest przez tuner i jest unikatowy dla każdego fortepianu.
Wstrzymaj tuner
Ruch wskazówki, numery oraz wykresy graficzne mogą zostać zatrzymane aby były bardziej czytelne. Wystarczy wcisnąć przycisk „Freeze” (Wstrzymaj). Ten sam efekt można osiągnąć używając klawisza spacji.
Powiększenie tunera do pełnego ekranu
Aby uzyskać pełny dostęp do funkcji tunera, okno może być powiększone do pełnego ekranu. Jest to szczególnie pomocne gdy monitor jest usytuowany w pewnej odległości.
Ustawienia tunera
Wybór obrazu wyświetlanego na ekranie głównym
Do wyboru jest pięć różnych obrazów. Można tutaj wybrać obraz, który będzie wyświetlany w głównym oknie tunera.
Wyłączanie wskazówek
Gdy używasz Tunera Fortepianowego Dirka pojawiają się tzw. "wskazówki" opisujące zawartość np. przycisku, okna, suwaka, pola, tekstu, itd. Wskazówka ta, to mały dymek z tekstem wyjaśniającym funkcję elementu pod kursorem. Ta pomoc tekstowa daje ważne informacje na temat różnych funkcji tunera dzięki czemu jest bardzo użyteczna. Doświadczony użytkownik może wyłączyć tę opcję zaznaczając pole „Disable large tooltips” (Wyłącz wskazówki)
Okno ustawień można przywołać klikając „Menu – Tuner Settings” (Menu – Ustawienia Tunera). Okno to można przywołać również klikając obraz pośrodku okna tunera.
Dokładność tunera
Maksymalna dokładność w Hertzach oraz w Centach
Dokładność tunera akordeonowego jest lepsza (mniej) niż 0.1 Hz (przy próbkach dłuższych niż 10 sekund). Dokładność w Centach stopniowo zmienia się wraz ze skalą, ponieważ Cent jest jednostką względną. Interwał między dwoma kolejnymi tonami w Hz rośnie razem ze wzrostem wysokości podczas gdy ten interwał w Centach z definicji (zawsze) wynosi 100. Niektóre wartości w centach: C1: 5.2 Centa, C2: 2.6 Centa, C3: 1.4 Centa, C4: 0.6 Centa, C5: 0.4 Centa, C6: 0.16 Centa, C7: 0.08 Centa, C8: 0.04 Centa. Jak widać wraz ze wzrostem wysokości dokładność się zwiększa.
Wykrywalne różnice wysokości
Najmniejsza wykrywalna ludzkim uchem różnica wysokości wynosi około 2 Hz. Dokładność tunera to 0.1 Hz, więc jest o wiele większa niż ta różnica. Ta wysoka dokładność jest konieczna aby zmierzyć dudnienia pomiędzy dwiema strunami. Różnica w dudnieniu większa niż 0.1 Hz jest słyszalna ludzkim uchem.
Automatyczna kalibracja
Tuner przy pomiarach używa karty dźwiękowej. Aby skorygować możliwe błędy karty dźwiękowej, tuner posiada opcję automatycznej kalibracji. Ręczna kalibracja, taka jaką można znaleźć w pospolitych tunerach (np. przy użyciu śrubokręta) nie jest potrzebna. Dzięki temu pomiary wykonane przez tuner są zawsze wystarczająco dokładne.
Wewnętrzna dokładność
Tuner pokazuje błędy w pomiarze co do jednego lub dwóch miejsc po przecinku. Tuner w obliczeniach wewnętrznych oblicza do siedmiu miejsc po przecinku. Tuż przed pokazaniem wyniku tuner zaokrągla je do jednego lub dwóch miejsc po przecinku.