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Piano Mecânico: Fusão da Tradição Acústica com Precisão Automatizada


Histórico

O piano mecânico começa como um piano padrão, ou não mecânico, acústico. Ele contém um teclado, e, quando as teclas são pressionadas, martelos de feltro atingem cordas metálicas afinadas para criar tons musicais. A intrincada coleção de martelos de feltro e peças de conexão é chamada de "ação do piano". A ação do piano pode ser manipulada com os dedos do músico, ou, se o piano estiver equipado com um sistema mecânico, a ação do piano pode ser operada pela "ação do mecanismo" do próprio piano mecânico.

O piano mecânico tradicional, operado por rolo, tem uma ação mecânica pneumática (acionada a ar) que opera a ação do piano. Associada a cada tecla do piano há um atacador, que se assemelha a um minúsculo fole. À medida que cada atacador colapsa pneumaticamente, sua tecla correspondente é empurrada para tocar. O conjunto completo de atacadores compõe a ação do mecanismo. A ação do mecanismo "lê a música" detectando perfurações codificadas em rolos de papel. Esta detecção é feita por um sistema de tubos e válvulas pneumáticas, e, à medida que as perfurações são notadas, o sistema pneumático diz aos atacadores quando colapsar. Um motor a vácuo elétrico ou pedais acionados a pé fornecem a energia pneumática.

O piano mecânico tradicional de rolo tem várias desvantagens. A ação do mecanismo deve ser construída no piano durante a montagem; não pode ser adicionada depois. Além disso, os atacadores pneumáticos pressionam suas teclas em apenas um nível dinâmico, então as notas da música são ouvidas, mas sem variações de suave ou forte.

O piano mecânico moderno tem uma ação de mecanismo que usa solenoides acionados eletronicamente como atacadores. Um solenoide é uma bobina tubular que age como um ímã quando percorrida por uma corrente elétrica. Os solenoides respondem a sinais de uma Interface Digital de Instrumentos Musicais ou MIDI, que é a linguagem eletrônica universal falada por teclados, sintetizadores musicais e outros instrumentos eletrônicos. O MIDI é consideravelmente mais sofisticado que o sistema de rolo, e toca tanto as notas quanto a dinâmica como gravadas pelo músico. Bibliotecas de música gravada são armazenadas em disquetes ou discos compactos para que o piano possa tocar virtualmente qualquer peça musical. Se equipado com software e eletrônica apropriados, o piano mecânico também pode tocar vocalistas gravados, instrumentos ou uma orquestra sinfônica completa. Graças à linguagem MIDI comum, também pode ser vinculado a sequenciadores, máquinas de bateria e sintetizadores, bem como computadores.

História

Quando o Rei Henrique VIII da Inglaterra morreu em 1547, seus instrumentos musicais foram inventariados e, entre eles, estava "um instrumento que vai com uma roda sem tocar". Os primeiros pianos mecânicos eram conhecidos por terem sido construídos pelo fabricante de pianos Samuel Bidermann de Augsburg, Alemanha. Ele equipou três espinetas (pequenos pianos verticais) com barris com pinos semelhantes aos de caixas de música durante sua vida de 1540 a 1622.

O interesse em inventar um piano auto-executável ressurgiu no final da década de 1890. Vários mecanismos diferentes foram desenvolvidos e vendidos, mas os rolos de papel não eram intercambiáveis. Melville Clark, um inventor e designer de pianos, desenvolveu um tamanho de rolo padronizado de 88 notas para a indústria de pianos mecânicos, e construiu seu piano mecânico Apollo neste padrão em 1901. Em 1908, outros fabricantes haviam adotado seu padrão. Os rolos de papel eram perfurados por máquinas duplicadoras chamadas perfuradoras a partir de um rolo mestre usado como padrão. Os rolos mestres eram laboriosamente perfurados à mão por trabalhadores qualificados diretamente de partituras. Para evitar esta dificuldade de produção, Clark inventou o "piano marcador" em 1912. Seu piano marcador perfurava os dados do rolo mestre enquanto o músico executava uma peça musical. O piano marcador foi usado de 1912 a 1931.

Apresentações históricas de artistas da época foram preservadas em gravações ao vivo, e o piano marcador fez os Anos Loucos o auge do piano mecânico até a popularidade do fonógrafo e rádio superá-lo. Em 1926, seu ano de pico de vendas, mais de 10 milhões de rolos de piano foram vendidos. O piano marcador foi aposentado em 1931, restaurado em 1971 para gravar performances de outros artistas notáveis, e designado Marco Histórico Nacional de Engenharia Mecânica em 1992. Após vendas de todos os tempos baixas na década de 1950, pianos mecânicos de rolo experimentaram um renascimento na década de 1970, e pianos mecânicos tradicionais e rolos de papel ainda são fabricados e vendidos.

Na década de 1920, experimentos começaram com dispositivos elétricos ou eletromagnéticos no lugar da caixa de ressonância do piano. Pianos eletrônicos, teclados e sintetizadores musicais usam circuitos eletrônicos ou peças metálicas afinadas em vez de cordas para produzir som. Alguns geram sons aproximando-se dos de um piano convencional, mas são mais valorizados por produzir efeitos que são alterados eletronicamente da voz do piano acústico. Aplicações eletrônicas começaram a se fundir com o piano acústico na década de 1970; pianos acústicos (em oposição a pianos eletrônicos) foram equipados com vários componentes como drives de cassete digital ou computadores para permitir que o piano acústico fosse tocado usando "cérebros" e energia eletrônicos. Vários grandes fabricantes agora produzem pianos mecânicos acionados por disco, e sistemas e software são vendidos em kits para converter pianos acústicos em mecânicos. O instrumento que ficou ocioso desde as aulas de piano na escola pode assim ser convertido em um centro de entretenimento. O restante deste artigo focará na fabricação do piano acionado por disco.

Matérias-Primas

Essencialmente nenhuma matéria-prima é usada diretamente na fabricação de pianos mecânicos acionados por disco. Fabricantes fornecem especificações a fornecedores e então compram as peças necessárias deles. Estas peças podem incluir pianos acústicos produzidos em fábrica nos quais os sistemas mecânicos são instalados.

Design

Engenheiros projetam o sistema de piano mecânico e desenvolvem novos produtos. O departamento jurídico do fabricante, enquanto isso, realiza uma pesquisa completa de patentes para que novas abordagens não infrinjam patentes existentes, e os próprios conceitos originais da empresa podem ser patenteados prontamente. Protótipos são montados à mão, testados e avaliados quanto a viabilidade de mercado e construção. Os engenheiros fornecem detalhes de design e especificações para cada componente do produto, incluindo peças elétricas, eletrônicas e mecânicas; ferramentas e usinagem ou montagem especial; e requisitos para operação, instalação, teste, manutenção e reparo. Como poucas peças podem ser feitas no local, a busca por peças ou fornecedores capazes de fabricá-las pode ser mundial.

Engenheiros de software também devem fornecer a programação para que chips de computador possam converter notas e dados representando expressões musicais em sinais eletrônicos que acionam os solenoides. Mais de 1.000 páginas de código de computador podem ser necessárias para esta comunicação complicada.

Para atrair um mercado amplo, o piano mecânico deve ser capaz de tocar uma ampla gama de música, então uma grande biblioteca de música em forma de software também foi desenvolvida e atualizada. Os "códigos" dos rolos de piano mecânico tradicionais não se traduzem facilmente para a linguagem MIDI, mas performances reais são idealmente adequadas ao sistema digital porque transmitem elementos interpretativos. Fabricantes mantêm seus próprios estúdios de gravação e recrutam artistas renomados para tocar seus estilos de piano. Editores musicais revisam as performances gravadas, corrigem quaisquer erros ou inconsistências, ou modificam performances de acordo com partituras musicais, conforme apropriado. O departamento jurídico garante contratos, liberações e licenças para a música e performances.

Piano Mecânico: Fusão da Tradição Acústica com Precisão Automatizada

O Processo de Fabricação

Submontagem do Mecanismo

Faixa de Gravação

Leitor de Disco

Acompanhamento e Alto-falantes

Instalação no Piano

Montagem de Kits

Controle de Qualidade

Controle de qualidade é essencial em cada etapa de produção. À medida que as peças são recebidas de fornecedores ao redor do mundo, são verificadas quanto a conformidade com especificações e outros requisitos de engenharia. Ao longo da linha de submontagem do mecanismo, trabalhadores realizam verificações de qualidade como parte de sua responsabilidade. Por exemplo, à medida que as placas de circuito emergem da máquina de solda por onda, o operador inspeciona a placa para ver se as peças foram soldadas no lugar, nenhuma ponte de solda ocorreu de um componente para outro, e a própria placa não empenou ou rachou. O operador também monitora a máquina para temperatura da solda e operação geral da máquina. Montagens eletrônicas também devem atender aos requisitos dos Laboratórios Underwriters (UL). Representantes da UL visitam os fabricantes frequente e aleatoriamente para verificar conformidade com seus materiais, operações e códigos de segurança. Outras verificações de qualidade, como os burn-ins de caixas de controle e ações de piano, são integradas ao processo de fabricação, conforme descrito.

O Futuro

Pianos acústicos são instrumentos há muito favorecidos por ouvintes, e seu futuro é assegurado pelo piano mecânico acionado por disco que fornece os sons e benefícios de entretenimento sem exigir que o ouvinte se torne um virtuose. Pianos mecânicos acionados por disco iniciaram aumentos substanciais nas vendas de pianos, e são vistos como o setor de crescimento da indústria. No futuro do piano mecânico acionado por disco, fabricantes estão se esforçando para reproduzir nuances de performance. A contínua fusão de tecnologias também parece provável à medida que estúdios de gravação profissionais são usados para inserir música e como métodos são encontrados de vincular o piano mecânico a outras mídias eletrônicas.

Processo de manufatura

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