Reproductor de piano

Antecedentes

El pianola comienza como un piano acústico estándar o no ejecutable. Contiene un teclado y, cuando se pulsan las teclas, los martillos de fieltro golpean las cuerdas de metal afinadas para crear tonos musicales. La intrincada colección de martillos de fieltro y piezas de conexión se denomina "acción de piano". La acción del piano puede manipularse con los dedos del músico o, si el piano está equipado con un sistema de reproductor, la acción del piano puede ser operada por la "acción del reproductor" del propio piano.

El piano tradicional operado por rollo tiene una acción neumática (impulsada por aire) que opera la acción del piano. Asociado con cada tecla del piano hay un percutor, que se asemeja a un fuelle en miniatura. A medida que cada delantero se colapsa neumáticamente, se presiona su tecla correspondiente para jugar. El conjunto completo de delanteros comprende la acción del jugador. La acción del jugador "lee música" detectando perforaciones codificadas en rollos de papel. Esta detección se realiza mediante un sistema de válvulas y tubos neumáticos y, a medida que se notan las perforaciones, el sistema neumático indica a los huelguistas cuándo colapsar. Un motor de aspiración eléctrico o pedales que se bombean con el pie suministran la energía neumática.

El piano tradicional roll-player tiene varias desventajas. La acción del jugador debe construirse en el piano durante el montaje; no se puede agregar más tarde. Además, los golpeadores neumáticos presionan sus teclas en un solo nivel dinámico, por lo que las notas de la música se escuchan, pero sin variaciones suaves o fuertes.

El piano moderno tiene una acción de jugador que utiliza solenoides accionados electrónicamente como huelguistas. Un solenoide es una bobina tubular que actúa como un imán cuando es atravesada por una corriente eléctrica. Los solenoides responden a las señales de una interfaz digital de instrumentos musicales o MIDI, que es el lenguaje electrónico universal hablado por teclados, sintetizadores de música y otros instrumentos electrónicos. El MIDI es considerablemente más sofisticado que el sistema roll-player y reproduce tanto las notas como la dinámica tal como las registra el músico. Las bibliotecas de música grabada se almacenan en disquetes o discos compactos para que el piano pueda tocar prácticamente cualquier pieza musical. Si está equipado con el software y la electrónica adecuados, el piano también puede tocar vocalistas grabados, instrumentos o una orquesta sinfónica completa. Gracias al lenguaje MIDI común, también se puede vincular a secuenciadores, cajas de ritmos y sintetizadores, así como a computadoras.

Historial

Cuando el rey Enrique VIII de Inglaterra murió en 1547, sus instrumentos musicales fueron inventariados y, entre ellos, estaba "un instrumento que tocaba con una rueda sin tocar". Se sabía que los primeros pianos para jugadores fueron construidos por el constructor de pianos Samuel Bidermann de Augsburg, Alemania. Durante su vida, de 1540 a 1622, equipó tres pianos (pianos verticales pequeños) con barriles con clavos similares a los de las cajas de música.

El interés en inventar un piano que se toca por sí mismo resurgió a fines de la década de 1890. Se desarrollaron y vendieron varios mecanismos diferentes, pero los rollos de papel no eran intercambiables. Melville Clark, inventor y diseñador de pianos, desarrolló un tamaño de rollo estandarizado de 88 notas para la industria de los jugadores, y construyó su pianola Apollo con este estándar en 1901. Para 1908, otros fabricantes habían adoptado su estándar. Los rollos de papel se perforaron mediante máquinas duplicadoras llamadas perforadoras a partir de un rollo maestro utilizado como patrón. Los rollos maestros fueron tediosamente perforados a mano por trabajadores calificados directamente desde la partitura. Para evitar esta dificultad de producción, Clark inventó el "piano de marcado" en 1912. Su piano de marcado marcó los datos del master roll cuando el músico interpretó una pieza musical. El piano de marcado se utilizó desde 1912 hasta 1931.

Las actuaciones históricas de artistas de la época se conservaron en grabaciones en vivo, y el piano de marcado hizo de los locos años veinte el apogeo del piano hasta que la popularidad del fonógrafo y la radio lo superó. En 1926, su año pico de ventas, se vendieron más de 10 millones de rollos de piano. El piano de marcado se retiró en 1931, se restauró en 1971 para registrar las actuaciones de otros artistas destacados y se designó como Monumento Histórico Nacional de Ingeniería Mecánica en 1992. Tras las bajas ventas de todos los tiempos en la década de 1950, los pianos roll-player experimentaron un renacimiento en el 1970, y todavía se fabrican y venden pianos tradicionales y rollos de papel.

En la década de 1920, comenzaron los experimentos con dispositivos eléctricos o electromagnéticos en lugar de la caja de resonancia del piano. Los pianos electrónicos, teclados y sintetizadores de música utilizan circuitos electrónicos o piezas de metal afinadas en lugar de cuerdas para producir sonido. Algunos generan sonidos que se acercan a los de un piano convencional, pero son más valorados por producir efectos que se alteran electrónicamente de la voz del piano acústico. Las aplicaciones electrónicas comenzaron a fusionarse con el piano acústico en la década de 1970; Los pianos acústicos (a diferencia de los pianos electrónicos) estaban equipados con varios componentes, como unidades de casete digital o computadoras, para permitir que el piano acústico se tocara utilizando "cerebros" electrónicos y potencia. Varios fabricantes importantes ahora producen pianos reproductores con disco, y los sistemas y software se venden en kits para convertir pianos acústicos en reproductores. El instrumento que ha estado inactivo desde las lecciones de piano en la escuela primaria se puede convertir así en un centro de entretenimiento. El resto de este artículo se centrará en la fabricación del piano con disco.

Materias primas

Esencialmente, no se utilizan materias primas directamente en la fabricación de pianos reproductores con discos. Los fabricantes proporcionan especificaciones a los proveedores y luego les compran las piezas necesarias. Estas piezas pueden incluir pianos acústicos fabricados en fábrica en los que se instalan los sistemas de reproducción.

Diseño

Los ingenieros diseñan el sistema de pianola y desarrollan nuevos productos. Mientras tanto, el personal legal del fabricante realiza una búsqueda exhaustiva de patentes para que los nuevos enfoques no infrinjan las patentes existentes y los conceptos originales de la propia empresa puedan patentarse rápidamente. Los prototipos se ensamblan, prueban y evalúan a mano para determinar su comerciabilidad y viabilidad de construcción. Los ingenieros proporcionan detalles de diseño y especificaciones para cada componente del producto, incluidas las piezas eléctricas, electrónicas y mecánicas; utillaje y mecanizado o montaje especial; y requisitos de operación, instalación, prueba, mantenimiento y reparación. Debido a que se pueden fabricar pocas piezas en el sitio, la búsqueda de piezas o proveedores capaces de fabricarlas puede ser mundial.

Los ingenieros de software también deben proporcionar la programación para que los chips de computadora puedan convertir notas y datos que representan expresiones musicales en señales electrónicas que accionan los solenoides. Es posible que se requieran más de 1000 páginas de código de computadora para esta complicada comunicación.

Para atraer a un mercado amplio, el pianola debe poder tocar una amplia gama de música, por lo que también se ha desarrollado y actualizado una gran biblioteca de música en forma de software. Los "códigos" de los rollos de piano tradicionales no se traducen fácilmente al lenguaje MIDI, pero las interpretaciones reales son ideales para el sistema digital porque transmiten elementos interpretativos. Los fabricantes mantienen sus propios estudios de grabación y reclutan artistas de renombre para tocar sus estilos de piano. Los editores de música revisan las interpretaciones grabadas, corrigen cualquier error o inconsistencia o modifican las interpretaciones de acuerdo con las partituras musicales, según corresponda. El personal legal asegura contratos, lanzamientos y licencias para la música y las actuaciones.

El
proceso de fabricación

Subconjunto del reproductor

• 1 El subconjunto del jugador es la acción del jugador que consta de 88 solenoides y émbolos que se activan por computadora para mover las teclas. Está hecho de piezas preexistentes que se ensamblan a lo largo de una línea de ensamblaje mediante una combinación de ensamblaje manual y procesos automatizados. Los componentes electrónicos, incluida la fuente de alimentación, la caja de control, los dispositivos de activación de llaves y las interconexiones, están controlados por los componentes en una placa de circuito impreso . Las placas de circuito en forma de panel (varias placas del mismo tipo hechas en un panel grande y separadas después de que se insertan los componentes) se utilizan para facilitar el ensamblaje automatizado porque los componentes se pueden agregar fácilmente. Los componentes de un solo tipo se suministran en rollos largos que se alimentan a través de un secuenciador automático. El secuenciador verifica para asegurarse de que cada parte sea correcta, luego organiza una serie de partes en la secuencia adecuada para insertarlas en la placa de circuito. Algunas piezas se forman, moldean e insertan en la placa mediante un insertador de inmersión automático que también puede verificar la idoneidad de la pieza. Otras partes se agregan a mano.
• 2 Las piezas se sueldan en su lugar pasando la placa de circuito a través de una máquina de soldadura por ola. Lava la placa con fundente para eliminar los contaminantes, calienta la placa y los componentes mediante calor infrarrojo para reducir el choque térmico mientras se suelda la placa, luego pasa la parte inferior de la placa sobre una ola de soldadura fundida. La soldadura fluye hacia arriba por cada componente y perforación de la placa por acción capilar hacia la superficie superior de la placa. Se enfría y endurece, fijando los componentes en su lugar.
• 3 Las placas de circuito completas se instalan en cajas de control y se prueban como un paso de garantía de calidad. El software se carga y las cajas de control se activan durante un período de prueba de dos días, o proceso de "quemado", que simula el funcionamiento real del sistema del reproductor. Cualquier falla durante ese tiempo se detecta y corrige.
• 4 En otra parte de la línea de subconjunto del reproductor, los solenoides y émbolos se fabrican e instalan en un riel o soporte. El alambre magnético es envuelto por la máquina en las bases del solenoide y sellado en su lugar. Las conexiones de cables también están conectadas a cada solenoide y los conjuntos de émbolo están emparejados con solenoides. Los solenoides y émbolos están montados sobre rieles de aluminio. Dependiendo del fabricante, los solenoides / émbolos varían en configuración y el riel puede ser de una pieza o de varias secciones. Los soportes de montaje en riel se usarán más adelante para montar los solenoides debajo del teclado del piano. Se realiza un montaje similar para activar los pedales del piano.

Tira de grabación

• 5 El pianola también puede grabar música tocada en el piano si hay una tira de grabación instalada; esto permite a los estudiantes o intérpretes reproducir su trabajo y ayuda a los compositores a crear y revisar sus composiciones. La tira de grabación consta de un riel de montaje y pequeños interruptores de película electrónicos envueltos en plástico. Hay un interruptor o dedo por tecla; y la tira de grabación es sensible a la tecla o teclas que se pulsan, la duración de las pulsaciones y la velocidad o intensidad (suave o fuerte) por pulsación de tecla. La tira de grabación está vinculada electrónicamente a la computadora del piano, donde las señales se procesan en mensajes MIDI. Estos datos se pueden almacenar en medios analógicos como un reproductor de casetes o VCR, o se pueden dirigir a una unidad de disquete. Puede reproducirse con el piano u otro instrumento compatible con MIDI.

Reproductor de discos

• 6 El reproductor de discos y otros dispositivos están conectados al piano reproductor a través de la caja de control. Puede ser una unidad de disquete, un reproductor de discos compactos (CD) o ambos; Los pianos reproductores también se pueden conectar a las videograbadoras en combinación con televisores o monitores de computadora para que las letras se puedan sincronizar para cantar a coro u otro entretenimiento programado. La mayoría de los fabricantes compran estos componentes y controles remotos a proveedores externos.

Acompañamiento y ponentes

• 7 Como otra característica adicional, el piano puede tocar junto con todo tipo de acompañamientos grabados, incluidas voces, otros instrumentos individuales o una orquesta. Las "cajas de resonancia" para estas adiciones son parlantes electrónicos que se pueden equipar como accesorios para el piano y que son suministrados por los proveedores. Se agrega software para suministrar los otros sonidos a través del sistema MIDI.

Instalación de piano

• 8 En otra línea de montaje, el subconjunto del reproductor y la tira de grabación se instalan en un piano. Los pianos son suministrados por la propia división de pianos del fabricante o por un proveedor externo. Se corta una ranura en la madera debajo del teclado del piano, pero la integridad estructural del piano no se ve afectada. El riel de solenoide o el juego de rieles se monta debajo del piano de modo que los émbolos estén debajo de las colas de las teclas. La tira de grabación se instala de manera similar. Los enlaces de solenoide con los pedales también están conectados, la caja de control está montada debajo del teclado y la fuente de alimentación está montada en la parte inferior del piano. La acción del piano debe ajustarse en este punto. Las teclas descansan sobre almohadillas de fieltro que se comprimen con el uso, por lo que los pianos están programados para tocar durante la noche en otro proceso de quemado. Después de un "concierto" de 12 horas, el fieltro se comprimió. A continuación, se comprueban los componentes para comprobar que han funcionado correctamente y la acción del piano se ajusta para adaptarse a la compresión del fieltro. Los pianos se embalan y envían cuando se completa la instalación.

Montaje del kit

• 9 Algunos fabricantes proporcionan sus sistemas de disco en kits que se pueden utilizar para adaptar pianos estándar a los jugadores. A medida que los subconjuntos terminados, las cajas de control y las fuentes de alimentación, y las tiras de registro salen de las líneas de ensamblaje, se empaquetan y almacenan. Luego, los kits se empaquetan con estas unidades, así como con reproductores de discos y accesorios. Los kits se envían a instaladores que han sido capacitados especialmente para instalar el sistema del fabricante en particular. La instalación suele tardar hasta dos días, incluida una sesión de grabación durante la noche, después de la cual se ajusta la acción del piano y se comprueba el funcionamiento de los componentes tal como están en la fábrica.

Control de calidad

El control de calidad es esencial en cada paso de la producción. A medida que se reciben piezas de proveedores de todo el mundo, se verifica que cumplan con las especificaciones y otros requisitos de ingeniería. A lo largo de la línea de subensamblaje de jugadores, los trabajadores realizan controles de calidad como parte de su responsabilidad. Por ejemplo, cuando las placas de circuito emergen de la máquina de soldadura por ola, el operador inspecciona la placa para ver que las piezas se han soldado en su lugar, que no se ha producido ningún puenteo de soldadura de un componente a otro y que la placa en sí no se ha deformado ni agrietado. El operador también monitorea la máquina para conocer la temperatura de la soldadura y el funcionamiento general de la máquina. Los ensambles electrónicos también deben cumplir con los requisitos de Underwriters 'Laboratories (UL). Los representantes de UL visitan a los fabricantes con frecuencia y al azar para verificar el cumplimiento de sus materiales, operaciones y códigos de seguridad. Otros controles de calidad, como el quemado de las cajas de control y las acciones del piano, se integran en el proceso de fabricación, como se describe.

El futuro

Los pianos acústicos son instrumentos preferidos por los oyentes desde hace mucho tiempo, y su futuro está asegurado por el piano reproductor con disco que proporciona los sonidos y los beneficios de entretenimiento sin requerir que el oyente se convierta en un virtuoso. Los pianos de reproductor impulsados ​​por disco han iniciado aumentos sustanciales en las ventas de pianos y se consideran el sector en crecimiento de la industria. En el futuro del piano reproductor sin disco, los fabricantes se esfuerzan por reproducir los matices de la interpretación. También parece probable que continúe la fusión de tecnologías, ya que se utilizan estudios de grabación profesionales para introducir música y se encuentran métodos para vincular el piano con otros medios electrónicos.