Vleugelmechaniek en pianomechaniek
De meeste pianobouwers bouwen veel meer piano’s dan vleugels. Dat klinkt best logisch; een vleugel is immers veel duurder en neemt meer ruimte in, dus de markt voor piano’s is doorgaans groter dan die voor vleugels. Daardoor ontstaat soms het idee dat de vleugel een dure, grote en meer complexe versie is van de piano. Maar historisch gezien is de volgorde eigenlijk precies andersom. De piano is een kleiner gevormde, en mechanisch eenvoudigere budget versie van de vleugel.
Toen Christoffori in 1698 voor het eerst een simpel hamermechaniek in een clavecimbel bouwde, was dat welliswaar geen vergelijk met de huidige concertvleugels, maar het was in al zijn eenvoud toch een vleugelmechaniek in een clavecimbel- of vleugelvormig instrument. De evolutie die volgde in de eeuwen daarna, was gericht op het verbeteren van klank, volume en speelaard. Deze evolutie is altijd een zeer interessante wisselwerking geweest tussen componisten en pianisten enerzijds en een groot en uiterst gevarieerd Europees landschap van pianobouwers anderzijds. En hoewel veel bouwers al vanaf eind 18e eeuw bezig waren met goedkopere, kleinere versies (eerst de tafelpiano, later de upright piano), hebben de voor de muziek belangrijke uitvindingen en ontwikkelingen eigenlijk altijd betrekking gehad op de vleugel en het vleugelmechaniek.
Het dubbel repetitiemechaniek
Een goed voorbeeld daarvan is een uitvinding van Sébastien Erard (1752-1831), een geniale Franse pianobouwer uit Parijs die vele patenten op zijn naam heeft staan, zowel voor de vleugelbouw als ook voor bijvoorbeeld de harp. In 1821 patenteerde hij zijn mécanisme à double échappement, oftewel het dubbel repetitiemechaniek.
Figuur 1: het mécanisme à double échappement van Erard
Bron: Wikipedia
De beroemde pianist/componist Franz Liszt was verrukt van de Erard vleugels met dit mechaniek. Het stelde hem in staat uiterst virtuose pianomuziek te schrijven en te spelen. De vriendschap en samenwerking tussen de jonge pianovirtuoos en de gebroeders Erard die ontstond toen Liszt begon te concerteren en touren met de vleugels van Erard, wordt zeer boeiend beschreven in het prachtige boek van Frits Janmaat over Sébastien Erard. Een aanrader.
Verbetering door Steinway
Een andere geniale pianobouwer, de in 1797 in Duitsland geboren Heinrich Engelhard Steinweg, die in 1850 naar New York verhuisde en zijn achternaam uiteindelijk veranderde in Steinway, heeft dit concept verder doorontwikkeld naar het huidige moderne vleugemechaniek, dat hij al in 1867 presenteerde op de Wereldtentoonstelling in Parijs. Deze versie van het dubbel repetitiemechaniek wordt tot op de dag van vandaag gebruikt in alle moderne vleugels.
Figuur 2: het moderne vleugelmechaniek van Steinway & Sons
Bron: Wikipedia
Hoe werkt het dubbel repetitiemechaniek?
Hoe werkt nou dat dubbel repetitiemechaniek? Lastig uitleggen zonder bewegend voorbeeld, maar we doen een poging. In figuur 2 is duidelijk de toets te zien, aan de basis van het mechaniek. Tevens is de hamerkop zeer herkenbaar (die slaat uiteindelijk tegen de snaar), en de hamerkop is verlijmd op de hamersteel, die via een scharnierend kapsel op het mechaniekframe is geschroefd. De verbinding tussen toets en hamerkop (met steel) is de onderhamer.
Wanneer de toets wordt ingedrukt, duwt de piloot (het messing tonnetje halverwege de achterkant van de toets) de onderhamer omhoog. De opstoter op de onderhamer (het L-vormige onderdeel van de onderhamer, onder de roulette) vormt uiteindelijk de daadwerkelijke verbinding tussen toets en hamer, en duwt via de roulette (het ronde leerbolletje op de onderzijde van de hamersteel) de hamerkop richting snaar. Vlak voordat de hamerkop de snaar raakt, wordt de opstoter onder de roulette vandaan gehaald. Daarmee wordt de verbinding tussen toets en hamer verbroken. Dat is noodzakelijk, anders kan de hamer niet vrij terugvallen, en zou de hamerkop tegen de snaar blijven drukken, zolang de toets ingedrukt blijft. En dan kan de snaar niet vrij trillen en hebben we geen toon. De hamerkop valt, na zijn aanslag tegen de snaar, terug in de vanger (dat is het blokje hout met leer op de metalen draad aan de achterzijde van de toets). Dus we zijn nu aangekomen op het moment dat de pianist de toets heeft ingedrukt, er klinkt een toon, hij houdt de toets ingedrukt en de hamer is teruggevallen in de vanger.
Stel nu dat de pianist heel snel daarna nog een toon wil maken (hij wil een snelle repetitie maken, of een snelle triller met een andere toon), dan zal hij de toets los moeten laten, alvorens deze opnieuw in te kunnen drukken. Dit is het nu moment waarop de geniale uitvinding van Erard hem zo van pas komt. De technische voorwaarde voor een snelle tweede aanslag, is dat de opstoter weer onder de roulette staat, zodat die weer omhoog geduwt kan worden. Maar de zwaartekracht zal de hamerkop naar beneden doen vallen, waardoor de pianist de toets bijna helemaal los moet laten voordat aan die voorwaarde is voldaan en hij een tweede toon kan genereren. Erard bedacht een onderdeel op de onderhamer, die de hamer juist een stukje omhoog duwt, nadat de toets wordt losgelaten, en dat is de repetitiebrug (het horizontale balkje onder de hamersteel). Daardoor hoeft de toets maar een klein stukje losgelaten te worden, om weer klaar te staan voor een volgende aanslag. Die repetitiebrug, die met behulp van een veer de hamer omhoogduwt, komt alleen voor in vleugelmechanieken. Daardoor kan er op een vleugel veel sneller worden gerepeteerd dan op een piano.
Een complex en verfijnd systeem
Bovenstaand verhaal illustreert ook de complexiteit van het mechaniek van een vleugel. Het is een uiterst verfijnd samenspel van diverse onderdelen en hefbomen, die allemaal zeer nauwkeurig op elkaar afgesteld dienen te zijn. Alleen dan kan zo’n mechaniek optimaal presteren. Het is dus ook van groot belang dat vleugelmechanieken regelmatig worden onderhouden en afgeregeld door goed opgeleide technici.
