Piano: Dari Akar Kuno hingga Keahlian Modern
Latar Belakang
Piano adalah salah satu instrumen musik yang paling dimuliakan dan disukai dalam sejarah musik. Dengan rentang nada terluas dari semua instrumen tunggal, ia adalah alat dasar untuk para komponis dan pemusik—baik dimainkan solo atau sebagai penyerta untuk suara dan instrumen lain. Secara teknis, piano juga adalah perangkat musik yang paling rumit, terdiri dari lebih dari 2.500 komponen individual.
Sebagai instrumen ditarik, arsitektur piano dibagi menjadi lima bagian struktural dan mekanik utama—baik dibangun sebagai grand (berbentuk sayap) atau upright. Bagian-bagian ini meliputi casing luar (atau kabinet), papan bunyi dengan tulang rusuk dan jambatnya, plat besi cor, senar, dan mekanisme kunci, palu, dan aksi terintegrasi. Dalam casing, rim dan keybed sangat penting untuk pemasangan kunci dan aksi. Papan bunyi, diperkuat oleh tulang rusuk dan jambat, memperbesar getaran yang dihasilkan oleh senar.
Plat besi cor, yang ditempatkan di atas papan bunyi dan pinblock, memberikan kekuatan yang diperlukan untuk menancapkan senar di bawah tegangan tinggi. Baut hidung dan baut periferi mengamankan plat ke pelapis dan rim dalam casing. Piano biasanya menampung 220–240 senar, dilekatkan pada pin pemancing di sisi lengkung plat dan pada pin pengatur di depan piano, kurang lebih sejajar dengan papan kunci. Aksi—kunci, palu, dan mekanisme yang rumit—salah satu aspek paling canggih dalam desain piano.
Klasifikasi ukuran biasanya ditunjukkan oleh bentuk dan dimensi instrumen. Piano grand (sayap) berkisar dari 4 kaki 7 inci hingga 9 kaki 6 inci (1,4–2,9 m) panjang. "Baby" grand mengukur 5 kaki 1 inci hingga 5 kaki 2 inci (1,52–1,57 m). Grand yang lebih kecil disebut "apartment" size. Model yang lebih besar termasuk grand medium dan grand konser. Piano upright, desainnya hampir tidak berubah sejak 1935, bervariasi dari 36 hingga 52 inci (91–132 cm) tinggi, dengan kategori standar—spinet, consolette, console, studio, dan professional—menduduk naik dalam ukuran. Estetika kabinet sering dipilih untuk melengkapi dekorasi ruangan, dengan berbagai finishing yang tersedia.
Sejarah
Silsilah piano melacak kembali ke instrumen ditarik awal seperti harpa, psaltery, dan dulcimer, yang diplik, dipukul, atau digesek dalam peradaban kuno. Harpsichord memperkenalkan kunci pada ditarik pada abad ke-17, sementara clavichord menggabungkan kunci dengan senar yang dipukul, menata dasar untuk pianoforte.
Bartolomeo Cristofori, pembuat instrumen Italia, dikreditasi menciptakan pianoforte pertama pada 1700. Desain Cristofori memiliki palu yang memukul senar melalui aksi yang didorong momentum, memungkinkan kontrol dinamis atas volume—fitur yang tidak ada pada harpsichord. Palu dicegah oleh back-checks untuk mencegah rebound, memungkinkan nada berkelanjutan. Instrumen ini cepat mendapat pujian: Johann Andreas Silbermann menyempurnakannya di Prancis, dan patronage Frederick the Great membantu memopulerkan di Jerman. Johann Sebastian Bach menyetujui pianoforte pada 1747.
Pada akhir abad ke-18, piano telah mengalahkan harpsichord dalam kemunculan. Pembuat kabinet mulai menciptakan casing yang rumit, dan piano persegi muncul pada pertengahan abad. Musisi mulai menulis karya khusus untuk piano, daripada menyesuaikan repertoire harpsichord. Produksi piano memasuki Amerika pada 1775, di mana inovasi dalam desain palu dan aksi meningkatkan kualitas nada dan responsivitas. Jean-Henri Pape dari Paris mematenkan 137 perbaikan antara 1789 dan 1875, sementara John Broadwood dari Inggris mengembangkan metode produksi terotomatisasi yang mengurangi biaya.
Dari 1825 hingga 1851, Eropa dan Amerika Serikat mengajukan lebih dari 1.000 paten untuk piano yang lebih kuat dan ekspresif. Abad ke-19 pertengahan melihat kemunculan piano modern, berkat perkenalan plat besi cor untuk kekuatan struktural dan skala kipas (over-strung), yang memposisikan senar bass di atas rentang treble untuk resonansi optimal. Steinway & Sons menyempurnakan teknik ini pada 1870, menyelaraskan persilangan senar dengan zona paling resonan papan bunyi.
Iklan untuk piano pemain Beckwith dari katalog Sears Roebuck 1915.
(Dari Koleksi Henry Ford Museum & Greenfield Village.)
Pada awal abad ke-20, piano pemain mendapat popularitas luas, menawarkan keluarga kemampuan untuk menikmati musik tanpa latihan ekstensif. Instrumen ini memiliki mekanisme bawaan yang diaktifkan oleh peda kaki atau listrik, menggunakan gulungan kertas berlubang untuk memainkan repertoire yang beragam. Pengiklan memromosikannya sebagai hiburan keluarga dan alat pengayaan budaya, yang mengarah pada penjualan lebih dari dua juta piano pemain pada akhir 1920-an. Meskipun beberapa orang tua berharap teknologi akan menginspirasi keterampilan musik, banyak yang menemukan kemudahan "kesempurnaan tanpa latihan" mengurangi insentif untuk belajar secara manual.
Gulungan musik mencakup semua usia dan selera—lagu untuk remaja, lagu anak-anak untuk balita, sonata untuk penggemar klasik, dan gulungan multibahasa untuk komunitas etnis. Piano pemain yang dioperasikan koin menjadi makanan utama di hotel, aula dansa, dan restoran, menyediakan musik berkelanjutan yang meningkatkan suasana dan pendapatan. Namun, akhir 1920-an melihat penurunan popularitas piano pemain saat gramofon dan radio muncul sebagai pesaing yang kuat untuk waktu luang dan anggaran hiburan.
Jeanine Head Miller
Steinway's C. F. Theodore memperkenalkan rim lengkungan berkelanjutan, meningkatkan transmisi suara dengan memanfaatkan properti akustik serat kayu panjang. Inovasi ini diterapkan di seluruh model grand, upright, dan persegi. Pada 1911, 301 pembuat piano beroperasi di Amerika Serikat. Produksi mencapai puncak pada 1920-an tetapi turun drastis selama Depression Besar. Saat ini, sekitar 15 produsen tetap di AS, sementara Jepang memimpin produksi dunia.
Desain piano hampir tidak berubah sejak akhir 1800-an, meskipun produsen bereksperimen dengan bahan dan proses produksi. Berikut adalah gambaran umum alur kerja produksi tradisional, dengan perbedaan yang dicatat untuk produksi upright dan variasi sudut palu-ke-senar.
Bahan Baku
Piano dibangun dari bahan premium yang dipilih untuk estetika dan kinerja akustik. Maple serat panjang membentuk rim, menawarkan kekuatan dan ketahanan, sementara spruce memberikan kekuatan ringan dan daya tahan yang diperlukan untuk pelapis. Kayu tambahan berkontribusi pada pola dan komponen struktural. Logam digunakan untuk plat besi cor dan perangkat keras lainnya. Pasir—dimodifikasi dengan bentonite dan debu batu bara—berfungsi sebagai pengisi cetakan. Besi cair, biasanya pig iron dengan tambahan baja dan sisa, dicoret untuk mencapai kekuatan tarik yang diperlukan. Kawat baja tarik tinggi, yang diproduksi oleh pabrik khusus, menjadi senar piano.
Desain
Insinyur skala—ahli yang terlatih—mengembangkan spesifikasi piano, memilih bahan, dan mendefinisikan interaksi bagian. Pertimbangan desain krusial adalah integritas struktural instrumen di bawah tegangan. Setiap dari 220+ senar melindungi 160–200 lb per inci persegi (11,2–14 kg per cm persegi) gaya. Piano harus berperforma konsisten sambil tetap stabil seiring waktu karena perubahan lingkungan mempengaruhi bahan yang beragamnya.
Plat besi cor harus menahan tegangan ini, menutup hanya sebagian kecil papan bunyi. Ia harus sebesar yang diperlukan untuk kekuatan namun sehalus mungkin untuk mempertahankan kualitas suara. Geometri plat disesuaikan dengan tata letak senar, penempatan jambat, dan jalur senar. Karena besi rapuh, plat memiliki lubang yang ditempatkan secara strategis di sisi lengkung untuk mencegah retakan dari stres termal dan untuk mengizinkan suara naik dari papan bunyi. Insinyur skala menciptakan prototipa, menggambarkannya ke skala, dan mengembangkan pola kayu yang memandu cetakan akhir.
Proses Produksi
Membungkus Rim Casing
- Metode bending rim Steinway—yang masih digunakan—dimulai dengan menyatukan hingga 22 lapis maple serat panjang, masing-masing hingga 25 kaki (7,62 m) panjang. Lapisan ini dibentuk dalam press logam untuk membentuk rim yang berkelanjutan. Kedua rim dalam dan luar melalui proses ini. Rim disimpan dalam pelapis untuk mempertahankan bentuk, lalu di-musimkan di bawah suhu dan kelembaban yang dikontrol hingga mencapai kadar kelembaban target. Rim dalam yang dibentang kemudian dilengkapi dengan cross block, pinblock, cross brace, keybed, dan backbottom—setiap satu ditempel dan dihubungkan dengan dowel ke tempatnya.
- Kabinet difinishing untuk akustik dan estetika. Kayu digosok untuk menyerap pewarna secara merata, diblech untuk homogenisasi penampilan furnir, di-pre-stain, dan akhirnya di-stain. Filler kayu dan washcoat dapat diterapkan, diikuti oleh serangkaian lapisan lak. Glaze khusus (untuk efek antik atau lainnya) ditambahkan, dan kabinet diizinkan kering hingga 21 hari sebelum dioles tangan ke finishing akhir.
Membuat Komponen Struktural
- Kerangka piano—yaitu pinblock dan plat besi cor—menahan tegangan senar. Pelapis terbuat dari spruce yang dipilih; pinblock (atau wrestplank) dibangun dari lapisan maple batu yang dicoret, quarter-sawn atau rotary-cut untuk mengoptimalkan orientasi serat untuk pin pengatur. Pinblock memiliki satu lubang per senar, hingga 240 lubang, yang dibor dengan tepat.
- Plat besi cor dicoret di foundry khusus. Menggunakan pola kayu yang dirancang oleh insinyur, cetakan cocok untuk bagian atas dan bawah diproduksi. Cetakan pasir dibuat dari cetakan cocok ini, dan besi cair dicurahkan, lalu diizinkan mendingin dalam proses yang terkontrol yang menghasilkan plat yang beratnya sekitar 600 lb (272,4 kg). Setelah mendingin, plat di sandblast untuk menghilangkan pasir berlebih, diangkut ke ruang bor di mana lubang untuk pin pengatur, baut hidung, dan pin pemancing dibor. Pin pemancing disisipkan, dan cacat cetakan apa pun digosok. Plat kemudian di-gosok tangan, diprim, dan dicat.
- Selama rangkaian, plat besi cor diturunkan dan diangkat berulang kali dalam kerangka piano untuk menempatkan pinblock, rim, papan bunyi, dan jambat.
Membuat Papan Bunyi
- Papan bunyi—panel spruce tipis—terletak di bawah senar dan plat besi cor, beristirahat pada pelapis rim. Ketebalannya 0,25–0,375 inci (0,635–0,95 cm). Spruce pertama kali dijemur di udara, kemudian dijemur dalam oven ke kadar kelembaban yang tepat. Strips lebar 2–5 inci (5,08–12,7 cm) ditempel, ditekan, dan dikeringkan. Pola ditumpuk, dan papan dipotong ke ukuran piano grand.
- Lengkungan papan bunyi, dikenal sebagai crown, dicapai dengan memasang tulang rusuk spruce ringan atau pine gula di bawah papan. Tulang rusuk dipotong sepanjang serat, dipasang, dan ditempel menggunakan press tulang rusuk yang menempatkan mereka dengan akurat dan memaksa papan ke lengkungan yang diinginkan. Ujung tulang rusuk diperhalus dan diikat pada penggerusan di kerangka piano, memastikan crown selaras tepat dengan desain.
- Dua jambat mentransfer getaran senar ke papan bunyi. Jambat panjang mendukung senar treble; jambat pendek menangani senar bass yang melintasi rentang treble. Jambat harus selaras erat dengan serat papan bunyi, lengkung dengan crown, dan menahan tekanan bawah senar. Mereka terbuat dari kayu keras padat (maple keras di piano AS, beech di Eropa) atau kayu laminasi, dengan laminasi yang diorientasikan tegak lurus terhadap papan bunyi untuk menghindari demping. Jambat ditempel ke papan bunyi dan diamankan dengan baut berkeliling dan tombol papan bunyi. Jambat dicoret di kedua sisi di mana senar melintasi, memungkinkan senar untuk memukul bagian kecil jambat dan bergetar bebas. Pin disisipkan ke dalam jambat, dan senar diinjak di antara mereka.
Penambangan Senar dan Pengaturan Nada
- Senar piano diproduksi oleh pabrik khusus dan terdiri dari kawat baja karbon. Senar bass dililit dengan tembaga (loading) untuk meningkatkan massa dan panjang, memungkinkan nada praktis tanpa memerlukan senar panjang 30 kaki. Senar treble pendek, tidak dililit, dan dikelompokkan dalam tiga untuk membentuk satu nada. Scale sticks berfungsi sebagai standar, menunjukkan diameter yang diperlukan untuk setiap senar; hingga 17 ukuran kawat berbeda dapat digunakan dalam satu piano. Senar diperlakukan dengan hati-hati, karena mereka tetap lurus dan tidak pernah dililit pada gulungan. Setelah penambangan senar, bar logam dan perunggu yang disebut agraffes mengamankan senar di dekat pin pengatur, sementara bar lain memosisikan mereka di dekat pin pemancing.
- Pin pengatur dicoret dari kawat baja, dipotong ke panjang, dibentuk di ujungnya, dan diproses tumbler untuk menghaluskan tepi. Swags yang pas dengan kunci pengaturan dibentuk di atas, dan lubang untuk senar dibor. Pin dibersihkan, dilapisi nikel untuk mencegah karat, dan diberi benang untuk memutar dengan lancar saat pengaturan nada. Mereka melalui pemanasan yang dikontrol (blueing) untuk mengoksidasi benang, memastikan pegangan yang aman di pinblock. Mesin khusus menyisipkan beberapa pin secara bersamaan melalui plat besi cor ke pinblock, setelah itu mereka dipasang secara manual.
Membangun Papan Kunci dan Aksi
- Papan kunci, kerangka kunci, dan mekanisme aksi diproduksi oleh produsen khusus. Kunci berputar pada dua atau tiga rail yang dilapisi felt untuk mengurangi bising. Pin panduan disisipkan ke dalam rail depan dan tengah. Kunci terbuat dari kayu ringan, dikeringkan dalam oven, dan dilapisi plastik hitam atau putih (secara historis gading atau ebony). Tutup plastik dicetak dalam kelompok, lalu dipotong secara individual. Lubang dibor di bawah setiap kunci untuk menerima pin panduan. Baut capstan di tepi belakang papan kunci mengamankan aksi. Setelah 88 kunci dirangkaian, mereka digosok, dipoles, dan kunci hitam di-stain sebelum cap ditempel. Kunci kemudian dicocokkan dengan kerangka kunci, washer ditempatkan di atas pin panduan, dan kunci dipasang.
- Suara piano bergantung pada kualitas palunya. Sejumlah abad, bahan bervariasi dari kulit elang hingga karet; saat ini, palu dilapisi felt wol premium yang dinilai untuk kepadatan. Felt dihasilkan melalui carding, combing, folding, dan kompresi wol menjadi strip yang menyempit. Felt yang paling tipis digunakan untuk palu treble, sementara felt yang lebih tebal diterapkan pada palu bass. Setiap kepala palu memiliki inti kayu, dengan felt bawah dan felt atas yang dikaitkan menggunakan resin. Kepala palu dipotong dari strip panjang, lalu diiris menjadi palu individual secara manual atau otomatis. Set palu yang sepenuhnya dirangkaian dipasang di piano, dan seorang voicer yang terlatih menyesuaikan suara. Aksi dikalibrasi untuk mencocokkan rasa palu.
- Komponen akhir—termasuk peda dan trapwork, fallboard atau penutup kunci, rak musik, selang, tutup atas, dan tongkat pendukung—dirangkaian dengan cermat untuk memastikan pas ketat dan menghilangkan dering yang dapat mengganggu kualitas suara.
Kontrol Kualitas
Jaminan kualitas meresap ke setiap tahap produksi piano, karena sensitivitas instrumen menuntut interaksi yang tepat antara bagian dan bahan. Desain insinyur skala divalidasi oleh metalurgis yang menganalisis komposisi plat besi cor—karbon, sulfur, fosfor, manganese—dan memantau suhu besi cair (biasanya 2.750 °F / 1.510 °C). Produksi senar melalui uji elastisitas, daya tahan, dan kekuatan tarik.
Masa Depan
Meskipun proses produksi inti telah stabil selama satu abad, insinyur skala terus menjelajahi inovasi. Perkembangan terbaru termasuk cetak vakum plat besi cor, yang menghasilkan finishing yang lebih halus yang menghilangkan kebutuhan untuk penggosokan yang ekstensif.
