Piano Pemain: Menggabungkan Tradisi Akustik dengan Presisi Otomatis

Latar Belakang

Piano pemain dimulai sebagai piano akustik standar, atau non-pemain. Ia memiliki keyboard, dan, ketika tombol ditekan, palu fil felt mencetak tali logam yang diatur nada untuk menghasilkan nada musik. Koleksi rumit palu fil felt dan bagian penghubung disebut "aksi piano." Aksi piano dapat dimanipulasi dengan jari musik, atau, jika piano dilengkapi sistem pemain, aksi piano dapat dioperasikan oleh "aksi pemain" dari piano pemain itu sendiri.

Piano pemain tradisional yang dioperasikan dengan gulungan kertas memiliki aksi pemain pneumatik (didorong udara) yang mengoperasikan aksi piano. Terkait dengan setiap tombol piano adalah pemukul, yang mirip dengan bellows kecil. Seperti setiap pemukul runtuh secara pneumatik, tombol yang sesuai dipicu untuk memainkan. Set lengkap pemukul terdiri dari aksi pemain. Aksi pemain "membaca musik" dengan mendeteksi lubang terpola pada gulungan kertas. Deteksi ini dilakukan oleh sistem tab dan klep pneumatik, dan, seperti lubang dicatat, sistem pneumatik memberitahu pemukul kapan runtuh. Motor vacum listrik atau pedalan yang dipecahkan dengan kaki menyuplai daya pneumatik.

Piano pemain gulungan tradisional memiliki beberapa kelemahan. Aksi pemain harus dibangun di dalam piano saat perakitan; tidak dapat ditambahkan nanti. Juga, pemukul pneumatik mendorong tombol pada satu tingkat dinamis saja, sehingga nada musik terdengar, tetapi tanpa variasi lemah atau keras.

Piano pemain modern memiliki aksi pemain yang menggunakan solenoid yang didorong secara elektronik sebagai pemukul. Solenoid adalah kerucut gulungan tabung yang bertindak seperti magnet ketika dilalui oleh arus listrik. Solenoid merespons sinyal dari Antarmuka Digital Instrument Musik atau MIDI, yang adalah bahasa elektronik universal yang diucapkan oleh keyboard, sintetis musik, dan instrumen elektronik lainnya. MIDI jauh lebih canggih daripada sistem pemain gulungan, dan memainkan baik nada maupun dinamis sebagaimana direkam oleh musik. Perpustakaan musik yang direkam disimpan pada cakram floppy atau cakram kompak sehingga piano dapat memainkan hampir setiap lagu. Jika dilengkapi dengan perangkat lunak dan elektronik yang tepat, piano pemain juga dapat memainkan vokal yang direkam, instrumen, atau orkestra penuh. Berkat bahasa MIDI yang umum, ia juga dapat terhubung dengan squencer, mesin drum, dan sintetis serta komputer.

Sejarah

Ketika Raja Henry VIII dari Inggris meninggal pada 1547, instrumen musiknya diinventaris dan, di antaranya, adalah "sebuah instrumen yang bergerak dengan roda tanpa dimainkan." Piano pemain awal diketahui telah dibangun oleh pembangun piano Samuel Bidermann dari Augsburg, Jerman. Ia melengkapi tiga spineta (piano dinding kecil) dengan tangga berlubang yang mirip dengan yang ada dalam kotak musik selama hidupnya dari 1540 hingga 1622.

Minat dalam menciptakan piano yang memainkan sendiri muncul kembali pada akhir abad 1890. Berbagai mekanisme dikembangkan dan dijual, tetapi gulungan kertas tidak dapat ditukar. Melville Clark, penemu dan desainer piano, mengembangkan ukuran gulungan standar 88 nada untuk industri pemain, dan membangun piano pemain Apollo-nya sesuai standar ini pada 1901. Pada 1908, produsen lain telah mengadopsi standarnya. Gulungan kertas dicetak oleh mesin duplikasi yang disebut pengebor dari gulungan master yang digunakan sebagai pola. Gulungan master dibor dengan tangan dengan susah payah oleh pekerja terampil langsung dari lembar musik. Untuk menghindari kesulitan produksi ini, Clark menciptakan "piano penanda" pada 1912. Piano penanda-nya mencetak data gulungan master saat musik memainkan lagu. Piano penanda digunakan dari 1912 hingga 1931.

Pertunjukan historis oleh seniman masa itu tersimpan dalam rekaman langsung, dan piano penanda menjadikan Tahun 20 Gemuruh masa kejayaan piano pemain hingga popularitas grammofon dan radio melebihinya. Pada 1926, tahun penjualan puncaknya, lebih dari 10 juta gulungan piano terjual. Piano penanda dicabut pada 1931, dipulihkan pada 1971 untuk merekam pertunjukan dari seniman luar biasa lainnya, dan ditetapkan sebagai Landmark Teknik Mekanik Nasional pada 1992. Setelah penjualan terendah semua waktu pada abad 1950, piano pemain gulungan mengalami kebangkitan pada abad 1970, dan piano pemain tradisional serta gulungan kertas masih diproduksi dan dijual.

Pada abad 1920, percobaan dimulai dengan perangkat listrik atau elektromagnetik sebagai pengganti papan bunyi piano. Piano elektronik, keyboard, dan sintetis musik menggunakan sirkuit elektronik atau potongan logam yang diatur nada alami tali untuk menghasilkan suara. Beberapa menghasilkan suara yang mendekati piano konvensional, tetapi mereka paling dihargai untuk menghasilkan efek yang diubah secara elektronik dari suara piano akustik. Aplikasi elektronik mulai bergabung dengan piano akustik pada abad 1970; piano akustik (tidak seperti piano elektronik) dilengkapi dengan berbagai komponen seperti drive kaset digital atau komputer untuk memungkinkan piano akustik dimainkan menggunakan "otak" elektronik dan daya. Beberapa produsen besar sekarang menghasilkan piano pemain yang didorong cakram, dan sistem serta perangkat lunak dijual dalam paket untuk mengonversi piano akustik menjadi pemain. Instrumen yang telah diam sejak pelajaran piano sekolah dasar dapat dikonversi menjadi pusat hiburan. Sisa artikel ini akan berfokus pada manufaktur piano pemain yang didorong cakram.

Bahan Baku

Secara esensial tidak ada bahan baku yang digunakan secara langsung dalam manufaktur piano pemain yang didorong cakram. Produsen memberikan spesifikasi kepada vendor dan kemudian membeli bagian yang diperlukan dari mereka. Bagian ini dapat mencakup piano akustik yang diproduksi pabrik di mana sistem pemain dipasang.

Desain

Insinyur merancang sistem piano pemain dan mengembangkan produk baru. Tim hukum produsen, sementara itu, melakukan pencarian paten yang menyeluruh sehingga pendekatan baru tidak melanggar paten yang ada, dan konsep asli perusahaan dapat dipatenkan secepatnya. Prototipe dirangkaikan tangan, diuji, dan dievaluasi untuk kemasaran dan kelayakan konstruksi. Insinyur memberikan rincian desain dan spesifikasi untuk setiap komponen produk, termasuk bagian listrik, elektronik, dan mekanis; alat dan pemesinan khusus atau perakitan; dan persyaratan untuk operasi, pemasangan, pengujian, pemeliharaan, dan perbaikan. Karena sedikit bagian yang mungkin dibuat di tempat, pencarian bagian atau pemasok yang mampu membuatnya dapat bersifat dunia.

Insinyur perangkat lunak juga harus menyediakan pemrograman sehingga chip komputer dapat mengonversi nada dan data yang mewakili ekspresi musik menjadi sinyal elektronik yang menggerakkan solenoid. Lebih dari 1.000 halaman kode komputer mungkin diperlukan untuk komunikasi yang rumit ini.

Untuk menarik pasar yang luas, piano pemain harus dapat memainkan berbagai macam musik, jadi perpustakaan musik besar dalam bentuk perangkat lunak juga telah dikembangkan dan diperbarui. "Kode" dari gulungan piano pemain tradisional tidak mudah diterjemahkan ke bahasa MIDI, tetapi pertunjukan sebenarnya ideal untuk sistem digital karena mereka menyampaikan elemen interpretasi. Produsen memelihara studio rekaman mereka sendiri dan merekrut penampil terkenal untuk memainkan gaya piano mereka. Editor musik meninjau pertunjukan yang direkam, memperbaiki kesalahan atau inkonsistensi apa pun, atau memodifikasi pertunjukan sesuai dengan partitur musik, sesuai kebutuhan. Tim hukum mengamankan kontrak, pelepasan, dan lisensi untuk musik dan pertunjukan.

Proses Manufaktur

Subrakitan pemain

• 1 Subrakitan pemain adalah aksi pemain yang terdiri dari 88 solenoid dan plunger yang diaktifkan komputer untuk memindahkan tombol. Dibuat dari bagian yang sudah ada yang dirangkai bersama-sama di sepanjang baris perakitan menggunakan kombinasi perakitan tangan dan proses otomatis. Elektronik, termasuk supply daya, kotak kontrol, perangkat aktivasi tombol, dan koneksi, dikontrol oleh komponen pada papan sirkuit cetak. Papan sirkuit dalam bentuk panel (banyak papan dari jenis yang sama dibuat pada satu panel besar dan dipisahkan setelah komponen dimasukkan) digunakan untuk memfasilitasi perakitan otomatis karena komponen dapat ditambahkan dengan mudah. Komponen dari satu jenis disuplai dalam gulungan panjang yang diumpankan melalui sequencer otomatis. Sequencer memastikan setiap bagian benar, lalu mengorganisir array bagian ke dalam urutan yang tepat untuk dimasukkan ke dalam papan sirkuit. Beberapa bagian dibentuk, dibentuk, dan dimasukkan ke dalam papan oleh pemasukkan celup otomatis yang juga dapat memeriksa kesesuaian bagian. Bagian lain ditambahkan secara manual.
• 2 Bagian disolderkan dengan melewatkan papan sirkuit melalui mesin solder gelombang. Mesin mencuci papan dengan flux untuk menghilangkan kontaminan, memanaskan papan dan komponer dengan inframerah untuk mengurangi kejut termal saat papan disolderkan, lalu melewati sisi bawah papan melalui gelombang solder cair. Solder mengalir ke atas setiap komponer dan lubang papan dengan tindakan kapiler ke permukaan atas papan. Solder mendingin dan mengeras, mengomankan komponen di tempat.
• 3 Papan sirkuit yang selesai dipasang di dalam kotak kontrol dan diuji sebagai langkah jaminan kualitas. Perangkat lunak dimuat dan kotak kontrol diaktifkan selama periode uji dua hari, atau proses "burn-in", yang mensimulasikan operasi sebenarnya dari sistem pemain. Kegagalan apa pun selama waktu itu terdeteksi dan diperbaiki.
• 4 Di bagian lain dari baris perakitan subrakitan pemain, solenoid dan plunger dibuat dan dipasang pada rel atau dukungan. Kawat magnetik digulung oleh mesin pada dasar solenoid dan diomankan di tempat. Koneksi kawat juga dipasang pada setiap solenoid, dan rangkaian plunger dipasangkan dengan solenoid. Solenoid dan plunger dirangkai pada rel aluminium. Tergantung pada produsen, konfigurasi solenoid/plunger bervariasi, dan rel mungkin satu bagian atau beberapa bagian. Bracket pemasangan rel akan digunakan nanti untuk memasang solenoid di bawah keyboard piano. Rangkaian serupa dibuat untuk mengaktifkan pedalan piano.

Strip rekaman

• 5 Piano pemain juga dapat merekam musik yang dimainkan pada piano jika strip rekaman dipasang; ini memungkinkan siswa atau penampil untuk memutar kembali pekerjaan mereka dan membantu komponer dalam menciptakan dan merevisi komposisi mereka. Strip rekaman terdiri dari rel pemasang dan switch film elektronik kecil yang dibungkus dalam plastik. Ada satu switch atau jari per tombol; dan strip rekaman sensitif terhadap tombol atau tombol yang dipukul, durasi tombol ditekan, dan kecepatan atau intensitas (lemah atau keras) per pukulan tombol. Strip rekaman terhubung secara elektronik dengan komputer piano, di mana sinyal diproses menjadi pesan MIDI. Data ini dapat disimpan oleh media analog seperti pemutar kaset atau VCR, atau diarahkan ke drive cakram floppy. Data dapat diputar kembali oleh piano atau instrumen MIDI lainnya.

Pemutar cakram

• 6 Pemutar cakram dan perangkat lain terhubung ke piano pemain melalui kotak kontrol. Ini dapat berupa drive cakram floppy, pemutar cakram kompak (CD), atau keduanya; piano pemain juga dapat dilampirkan ke VCR dalam kombinasi dengan televisi atau monitor komputer sehingga lirik dapat disinkronkan untuk menyanyi bersama atau hiburan terprogram lainnya. Sebagian besar produsen membeli komponen ini dan remote control untuk mereka dari pemasok eksternal.

Pengiring dan speaker

• 7 Sebagai fitur tambahan lainnya, piano dapat memainkan bersama dengan segala macam pengiring yang direkam termasuk vokal, instrumen individu lainnya, atau orkestra. "Soundboxes" untuk tambahan ini adalah speaker elektronik yang dapat disediakan sebagai aksesori piano dan disuplai oleh vendor. Perangkat lunak ditambahkan untuk menyediakan suara lain melalui sistem MIDI.

Pemasangan piano

• 8 Di baris perakitan lain, subrakitan pemain dan strip rekaman dipasang di dalam piano. Piano disuplai oleh divisi piano milik produsen sendiri atau vendor eksternal. Sebuah slot dipotong di kayu di bawah keyboard piano, tetapi integritas struktural piano tidak terpengaruh. Rel solenoid atau serangkaian rel dipasang di bawah piano sehingga plunger berada di bawah ekor tombol. Strip rekaman dipasang dengan cara yang sama. Koneksi solenoid dengan pedalan juga dihubungkan, kotak kontrol dipasang di bawah keyboard, dan supply daya dipasang di sisi bawah piano. Aksi piano harus disesuaikan pada titik ini. Tombol beristirahat pada bantal fil felt yang menyusut dengan penggunaan, sehingga piano diprogram untuk memainkan sepanjang malam di dalam proses burn-in lain. Setelah "konser" 12 jam, fil felt telah menyusut. Lalu komponen diperiksa untuk memastikan mereka telah berfungsi dengan baik, dan aksi piano disesuaikan dengan penyusutan fil felt. Piano dikemas dan dikirim saat pemasangan selesai.

Rangkaian paket

• 9 Beberapa produsen menyediakan sistem cakram mereka dalam paket yang dapat digunakan untuk mengretrofit piano standar menjadi pemain. Saat subrakitan yang selesai, kotak kontrol dan supply daya, dan strip rekaman keluar dari baris perakitan, mereka dikemas dan disimpan. Paket kemudian dikemas dengan unit-unit ini serta pemutar cakram dan aksesori. Paket dikirim ke pemasang yang telah dilatih khusus untuk menginstal sistem produsen tertentu. Instalasi biasanya memakan waktu hingga dua hari, termasuk sesi burn-in selama malam setelahnya aksi piano disesuaikan dan operasional komponen diperiksa seperti di pabrik.

Kontrol Kualitas

Kontrol kualitas sangat penting di setiap langkah produksi. Saat bagian diterima dari vendor di seluruh dunia, mereka diperiksa untuk kepatuhan dengan spesifikasi dan persyaratan teknis lainnya. Di sepanjang baris perakitan subrakitan pemain, pekerja melakukan pemeriksaan kualitas sebagai bagian dari tanggung jawab mereka. Misalnya, saat papan sirkuit keluar dari mesin solder gelombang, operator memeriksa papan untuk memastikan bagian telah disolderkan di tempat, tidak ada jembatan solder yang terjadi dari satu komponen ke komponen lain, dan papan itu sendiri tidak mereduk atau retak. Operator juga memantau mesin untuk suhu solder dan operasi keseluruhan mesin. Rangkaian elektronik juga harus memenuhi persyaratan Underwriters' Laboratories (UL). Perwakilan UL berkunjung ke produsen secara teratur dan secara acak untuk memeriksa kepatuhan dengan kode bahan, operasi, dan keamanan mereka. Pemeriksaan kualitas lain, seperti burn-in dari kotak kontrol dan aksi piano, terintegrasi ke dalam proses manufaktur, sebagaimana dijelaskan.

Masa Depan

Piano akustik adalah instrumen yang long favored oleh pendengar, dan kelaminnya dijamin oleh piano pemain yang didorong cakram yang memberikan suara dan manfaat hiburan tanpa mengharuskan pendengar menjadi virtuoso. Piano pemain yang didorong cakram telah memicu peningkatan signifikan dalam penjualan piano, dan dilihat sebagai sektor pertumbuhan industri. Di masa depan piano pemain yang didorong cakram, produsen berusaha untuk mereproduksi nuansa pertunjukan. Penggabungan teknologi yang berlanjut juga tampaknya kemungkinan besar karena studio rekaman profesional digunakan untuk memasukkan musik dan metode ditemukan untuk menghubungkan piano pemain ke media elektronik lainnya.