Funktionsweise der Hammermechanik bei verschiedenen D-Pianos

[NothanUmber]

Gnamd,

versuche mich gerade ein bisschen über die verschiedenen Hammermechaniken in den diversen Digitalpianos kundig zu machen. Leider findet man bei den allerwenigsten Herstellern wirklich aussagekräftige Erklärungen, wie das jetzt genau funktioniert. Habe hier z.B. eine animierte Schemazeichnung der AWA Pro Tastatur gefunden, welche in den teureren Kawai Stagepianos (MP9500, MP8) eingesetzt werden. Dort schaut es so aus, als wäre das eine Stoßmechanik ohne Repetierschenkel/-Feder/sonstwas. (So wie in den Flügeln im 18. Jahrhundert) Ist das nur eine vereinfachte Zeichnung oder funktioniert die Mechanik wirklich so? In dem Fall: Wie ist das Repetitionsverhalten dieser Tastaturen?
Bei den Doepfer LMKs (bzw. der Fatar TP10/MD Tastatur) scheinen die Hämmer unterhalb der Tasten zu liegen, wie das genau funktioniert, kann man auf dem Bild leider nicht genau erkennen. Die Bilder auf der Fatar Seite sind auch recht schwer zu analysieren (ob da mal keine Absicht dahintersteckt...), welche der beiden MD Tastaturen (S oder F) nun im Doepfer verwendet wird, ist auch nicht ersichtlich. (Vermutlich die S, da dieser "escapement mechanism" eventuell die "freischwingenden Hämmer" sind, welche auf der Doepfer Seite beworben werden.) Über Yamaha D-Pianos oder CME Masterkeyboards etc. hab ich praktisch gar kein Material gefunden.
Wie wird eigentlich mit den kürzeren Tastenhebeln umgegangen? Sind da einfach die Gewichte etwas leichter als vergleichbare Hämmer in echten Flügeln, ist die Tastatur entsprechend schwergängiger oder wird da ein anderweitiger Trick eingesetzt? Kennt sich jemand mit dem Thema bei dem einen oder anderen Modell ein bisschen aus? Würde mich doch sehr interessieren!

NothanUmber

 

[Distance]

Ist das nur eine vereinfachte Zeichnung oder funktioniert die Mechanik wirklich so?

die mechanik ist tatsächlich genau so aufgebaut...
das weiß ich, weil es meistens da, wo kawai verkauft wird, kleine modelle der tastatur gibt (3 tasten in einem durchsichtigen plexiglasgehäuse), wo man das alles sehr gut erkennen kann...

 

[NothanUmber]

die mechanik ist tatsächlich genau so aufgebaut...

ok, danke!
Vermutlich ist das Repetitionsproblem durch den kürzeren Hebel ein bisschen abgemildert (eine kleinere Bewegung hat dann ja mehr Effekt), wäre aber trotzdem interessant, eines der mit AWA Pro Klaviatur ausgestatteten Kawais mal speziell in der Hinsicht zu testen.
In den Doepfer LMKs wird übrigens die TP10/MDF (also die ohne "escepment" (italian-english? ) )verwendet, da das nicht näher ausgeführt wird und die beiden Bilder vermutlich selbst für "finde den Fehler/Unterschied" Experten eine echte Herausforderung darstellen, hilft die Information auch nicht viel weiter... (wobei... bei der S Tastatur ist oben noch so ein "Knubbel", vielleicht drückt der den Hammer gleich nach dem Anschlag wieder nach unten, so dass man schneller wieder anschlagen kann?!?)

NothanUmber

 

[.Jens]

Dort schaut es so aus, als wäre das eine Stoßmechanik ohne Repetierschenkel/-Feder/sonstwas. (So wie in den Flügeln im 18. Jahrhundert) Ist das nur eine vereinfachte Zeichnung oder funktioniert die Mechanik wirklich so?

Das ist so, und soweit ich weiß, sind auch tatsächlich alle derzeit erhältlichen Hammermechaniken ähnlich "simpel" aufgebaut (also 2, maximal "zweieinhalb" bewegliche Teile. Das ist auch nicht weiter schlimm, denn das "Mehr" an beweglichen Teilen beim echten Klavier liegt unter anderem daran, dass man die Kraft der Taste in einem anderen Verhältnis umsetzen und räumlich viel weiter von der Taste "wegtransportieren" muss - die Tastenbewegung muss ja irgendwie zur Saite. Beim Digitalpiano kann man die Sensoren dirket in/unter die Taste bauen, und es geht primär um das "feedback" für den Spieler, nicht um ein präzises Treffen einer Saite. Auch das "Abfallen" des Hammers von der Saite nach dem Anschlag muss beim DP nicht umgesetzt werden, der Hammer kann auf dem Sensor liegenbleiben.

In dem Fall: Wie ist das Repetitionsverhalten dieser Tastaturen?

Kurz gesagt: ganz gut. Wenn es wirklich "um die Wurst" geht, bei extrem schnellen Läufen, anspruchsvoller klassischer Musik usw. wird man immer einen mehr oder weniger deutlichen Unterschied zum Klavier merken. Der Unterschied zwischen "schlicht gewichtet" und Hammermechanik ist aber deutlich größer als der nächste Schritt von Hammermechanik zu Flügel. Ich persönlich finde aber z.B. das Ansprechverhalten einer guten Hammermechanik z.T. sogar angenehmer als das eines Flügels, auch wenn es nicht 100% "realistisch" ist. Das ist aber Geschmackssache.

Bei den Doepfer LMKs (bzw. der Fatar TP10/MD Tastatur) scheinen die Hämmer unterhalb der Tasten zu liegen, wie das genau funktioniert, kann man auf dem Bild leider nicht genau erkennen.

Ich habe auf der Messe mal ein Foto und einen kleinen Film gemacht (allerdings von einer Fatar-Tastatur, die qualitativ noch etwas über der TP/10MD steht):

Das Filmchen kann ich hier leider nicht einstellen, bei Interesse kann ich es aber per Mail verschicken.

Wie wird eigentlich mit den kürzeren Tastenhebeln umgegangen? Sind da einfach die Gewichte etwas leichter als vergleichbare Hämmer in echten Flügeln, ist die Tastatur entsprechend schwergängiger oder wird da ein anderweitiger Trick eingesetzt?

Die Gewichte sind sogar schwerer als beim Klavier, was aber aufgrund der ganz anderen Hebelübersetzung in etwa das gleiche Spielgefühl (bzw. den gleichen Kraftaufwand) ergibt. Wenn ich schätzen müsste, würde ich sagen, dass der Hammer der oben abgebildeten Tastatur in etwa das gleiche Gewicht hat, wie alle Teile einer Klaviermechanik (bis auf die Taste selbst) zusammen. Macht auch Sinn, weil man dann auf das gleiche Trägheitsverhalten kommt.

Kennt sich jemand mit dem Thema bei dem einen oder anderen Modell ein bisschen aus? Würde mich doch sehr interessieren!

Ich empfehle dir, mal den Stand von Fatar auf der Musikmesse zu besuchen. Da waren zumindest letztes Jahr eine gute Handvoll Funktionsmodelle (wie das oben) und ALLE Tastaturen "nackt", d.h. mit offener Sicht auf die Mechanik ausgestellt. Sehr interessant.

Jens

 

[NothanUmber]

Das ist so, und soweit ich weiß, sind auch tatsächlich alle derzeit erhältlichen Hammermechaniken ähnlich "simpel" aufgebaut (also 2, maximal "zweieinhalb" bewegliche Teile. Das ist auch nicht weiter schlimm, denn das "Mehr" an beweglichen Teilen beim echten Klavier liegt unter anderem daran, dass man die Kraft der Taste in einem anderen Verhältnis umsetzen und räumlich viel weiter von der Taste "wegtransportieren" muss - die Tastenbewegung muss ja irgendwie zur Saite. Beim Digitalpiano kann man die Sensoren dirket in/unter die Taste bauen, und es geht primär um das "feedback" für den Spieler, nicht um ein präzises Treffen einer Saite. Auch das "Abfallen" des Hammers von der Saite nach dem Anschlag muss beim DP nicht umgesetzt werden, der Hammer kann auf dem Sensor liegenbleiben.

Bei der AWA Pro Tastatur (welche damit unter den D-Pianos wohl eine Sonderstellung einnimmt) schaut es so aus (siehe Link oben), als hätten die da mit der Position des Sensors das Anschlagen einer Saite in recht guter Annäherung simuliert (der Sensor ist halbwegs an der Stelle, wo man normalerweise die Saite vermutet, das "Treffen" und "Abfallen" scheint da also in ähnlicher Weise relevant zu sein - aktuelle Flügel haben meistens auch eine solche Stoßzungenmechanik. Seit Beginn des 19. Jahrhunderts wird aber zusätzlich noch eine "Repetitionsmechanik" dazwischengebaut, die den Hammer, solange man die Taste gedrückt hält, nicht wieder ganz zurückfallen lässt, sondern nahe der Saite "festhält", wodurch man die Taste nochmals anschlagen kann, bevor sie vollständig in ihre Ausgangsposition zurückgekehrt ist (also noch halb durchgedrückt ist). Dadurch kann man sehr schnelle Repetitionen ausführen (was viele Komponisten dann auch gleich ausgenutzt haben und in ihren Werken entsprechend "würdigen"). Meine Vermutung, warum das bei der AWA Pro Tastatur vielleicht nicht ganz so viel ausmachen könnte, wie bei einem richtigen Flügel, war die, dass durch den verkürzten Hebel eine kleinere Tastenbewegung bereits einen größeren Effekt bewirkt (der Hammer selbst bei einer nur halb durchgedrückten Taste schon ausreichend Schwung bekommt) - ist aber wie gesagt nur eine Vermutung.

Kurz gesagt: ganz gut. Wenn es wirklich "um die Wurst" geht, bei extrem schnellen Läufen, anspruchsvoller klassischer Musik usw. wird man immer einen mehr oder weniger deutlichen Unterschied zum Klavier merken. Der Unterschied zwischen "schlicht gewichtet" und Hammermechanik ist aber deutlich größer als der nächste Schritt von Hammermechanik zu Flügel. Ich persönlich finde aber z.B. das Ansprechverhalten einer guten Hammermechanik z.T. sogar angenehmer als das eines Flügels, auch wenn es nicht 100% "realistisch" ist. Das ist aber Geschmackssache.

Werde eines der Kawais bei der nächsten sich bietenden Gelegenheit einfach mal speziell in der Hinsicht ausprobieren, dann kann ich subjektiv abschätzen, wie's reagiert...

Ich habe auf der Messe mal ein Foto und einen kleinen Film gemacht (allerdings von einer Fatar-Tastatur, die qualitativ noch etwas über der TP/10MD steht):
https://www.musiker-board.de/vb/attachment.php?attachmentid=6454&d=1113510738
Das Filmchen kann ich hier leider nicht einstellen, bei Interesse kann ich es aber per Mail verschicken.

Au ja, da wäre nett! (Die email-Adresse müsste für Admins zugänglich sein, oder? Ansonsten schick ich sie dir nochmal.)

Die Gewichte sind sogar schwerer als beim Klavier, was aber aufgrund der ganz anderen Hebelübersetzung in etwa das gleiche Spielgefühl (bzw. den gleichen Kraftaufwand) ergibt. Wenn ich schätzen müsste, würde ich sagen, dass der Hammer der oben abgebildeten Tastatur in etwa das gleiche Gewicht hat, wie alle Teile einer Klaviermechanik (bis auf die Taste selbst) zusammen. Macht auch Sinn, weil man dann auf das gleiche Trägheitsverhalten kommt.

Verstehe ich nicht ganz, der Hebel - also die Stange zwischen der saitennahen "Waagenaufhängung" und der Taste - müsste beim Flügel doch länger sein und folglich ein gleich schweres Gewicht dort leichter erscheinen, oder? Aber vielleicht ist das bei den Klaviaturen, wo die Hämmer unter den Tasten liegen komplett anders... bin mal auf das Video gespannt

Ich empfehle dir, mal den Stand von Fatar auf der Musikmesse zu besuchen. Da waren zumindest letztes Jahr eine gute Handvoll Funktionsmodelle (wie das oben) und ALLE Tastaturen "nackt", d.h. mit offener Sicht auf die Mechanik ausgestellt. Sehr interessant.

Danke für den Tipp, wenn sich's irgendwie ausgeht werde ich genau das tun! (btw., geht da sonst noch wer hin?)

Grüße,
NothanUmber

 

[.Jens]

Bei der AWA Pro Tastatur [...] das "Treffen" und "Abfallen" scheint da also in ähnlicher Weise relevant zu sein

Nein, das denke ich nicht. Denn: Der Hammer beim Klavier muss die Saite ja wieder verlassen, damit diese frei schwingen kann. Die Sensoren bei DPs sind AFAIK typischerweise Geschwindigkeitssensoren, die die Geschwindigkeit des Hammers unmittelbar vor dem auftreffen auf ein (beliebiges) Hindernis messen, oder aber Drucksensoren. Auf beiden kann der Hammer liegenbleiben, weil der Meßwert nur beim Auftreffen interessant ist, der Sensor wird dadurch nicht behindert (er muss ja nicht schwingen).

- aktuelle Flügel haben meistens auch eine solche Stoßzungenmechanik. Seit Beginn des 19. Jahrhunderts wird aber zusätzlich noch eine "Repetitionsmechanik" dazwischengebaut,

Das ist mir schon bewusst, aber so eine Repetionsmechanik braucht man ja ohne eine Stoßzungenmechanik gar nicht, weil der Hammer in KEINEM Fall zurückfällt, solange die Taste gedrückt ist.
So gesehen ist die Repetion bei einer vereinfachten DP-Hammermechanik sogar besser (schneller) als beim echten Klavier. Dadurch natürlich auch wieder "schlechter" im Sinne von weniger "realistisch".

Au ja, da wäre nett! (Die email-Adresse müsste für Admins zugänglich sein, oder? Ansonsten schick ich sie dir nochmal.)

Muss ich heute abend machen, das File liegt zuhause auf meinem Rechner. An die Mail-Addy komm ich dran

Verstehe ich nicht ganz, der Hebel - also die Stange zwischen der saitennahen "Waagenaufhängung" und der Taste - müsste beim Flügel doch länger sein und folglich ein gleich schweres Gewicht dort leichter erscheinen, oder?

Man muss das Gesamtsystem berücksichtigen, also alle Hebel und Massen, um da zu einem richtigen Ergebnis zu kommen. z.B. ist der der Saite zugenwandte Hebelarm der eigentlichen Taste i.d.R. beim Klavier viel länger als beim DP und damit erscheinen Gewichte SCHWERER (langer Kraftarm = weniger Kraft, langer Lastarm = mehr Kraft )

Jens

 

[NothanUmber]

Das ist mir schon bewusst, aber so eine Repetionsmechanik braucht man ja ohne eine Stoßzungenmechanik gar nicht, weil der Hammer in KEINEM Fall zurückfällt, solange die Taste gedrückt ist.

Achso ist das. Auf dem Bild hat es so ausgeschaut, als ob der "Hammer" bei der AWA Pro Tastatur das letzte Stück des Weges tatsächlich "im Flug" überwinden würde, von daher dachte ich, dass wäre wirklich eine (zwar etwas altertümliche aber nicht desto trotz "echte") Stoßzungenmechanik. Schade

Muss ich heute abend machen, das File liegt zuhause auf meinem Rechner. An die Mail-Addy komm ich dran

Danke!

Man muss das Gesamtsystem berücksichtigen, also alle Hebel und Massen, um da zu einem richtigen Ergebnis zu kommen. z.B. ist der der Saite zugenwandte Hebelarm der eigentlichen Taste i.d.R. beim Klavier viel länger als beim DP und damit erscheinen Gewichte SCHWERER (langer Kraftarm = weniger Kraft, langer Lastarm = mehr Kraft )

Ja schon, aber ist der der Taste zugewandte Hebelarm nicht überproportional länger? (so würde zumindest ich das machen, wenn ich eine möglichst leichtgängige Flügeltastatur bauen sollte - vielleicht beweist das auch nur einmal mehr, dass ich von sowas nicht wirklich viel Ahnung habe, mich interessiert's halt nur )

NothanUmber

 

[.Jens]

Achso ist das. Auf dem Bild hat es so ausgeschaut, als ob der "Hammer" bei der AWA Pro Tastatur das letzte Stück des Weges tatsächlich "im Flug" überwinden würde, von daher dachte ich, dass wäre wirklich eine (zwar etwas altertümliche aber nicht desto trotz "echte") Stoßzungenmechanik. Schade

Naja, das müsst eman sich sicher genauer anschauen, als das auf dem kleinen Bildchen zu erkennen ist.
Aber selbst WENN der Hammer das letzte Stück "fliegt", dann fällt er nicht so weit zurück, dass man dafür eine Repetionsmechanik bräuchte.
Diese ganzen mechanischen "Taschenspielertricks" mit Stoßzungen-, Repetitions- und Dämpfermechanik barucht man jedenfalls bei reiner Sensorerfassung SO nicht. Wenn, dann höchstens, um ein noch realistischeres Spielgefühl zu geben. Aber auch da kann man ggü. dem echten Klavier noch eine Menge an Teilen sparen...

Ja schon, aber ist der der Taste zugewandte Hebelarm nicht überproportional länger?

Nein, die sind in etwa gleichlang.

(so würde zumindest ich das machen, wenn ich eine möglichst leichtgängige Flügeltastatur bauen sollte - vielleicht beweist das auch nur einmal mehr, dass ich von sowas nicht wirklich viel Ahnung habe, mich interessiert's halt nur )

Du darfst nicht vergessen: langer Hebelarm = wenig Kraft = VIEL WEG. Je leichtgängiger sich die Taste bewegt, umso weniger Bewegung(sstrecke) kannst du dem Hammer mitgeben. Und da der beim echten Klavier tatsächlich das letzte Stück "fliegen" muss, ist das entscheidend, denn der Hammer muss ja erstmal "auf Tempo" gebracht werden.
Oder andersrum: man müsste die Taste viel tiefer drücken, um dem Hammer denselben Schwung zu verpassen.

Der Witz bei einer Klaviertastatur ist ja gerade, den Hammer mit einem verhältnismäßig geringen Niederdrücken der Taste optimal (d.h. über einen langen Weg) zu beschleunigen. Tastenhub ca. 1cm, Hammerweg ca. 5-8cm

Jens

 

[NothanUmber]

Nein, die sind in etwa gleichlang.


Du darfst nicht vergessen: langer Hebelarm = wenig Kraft = VIEL WEG. Je leichtgängiger sich die Taste bewegt, umso weniger Bewegung(sstrecke) kannst du dem Hammer mitgeben. Und da der beim echten Klavier tatsächlich das letzte Stück "fliegen" muss, ist das entscheidend, denn der Hammer muss ja erstmal "auf Tempo" gebracht werden.
Oder andersrum: man müsste die Taste viel tiefer drücken, um dem Hammer denselben Schwung zu verpassen.

Der Witz bei einer Klaviertastatur ist ja gerade, den Hammer mit einem verhältnismäßig geringen Niederdrücken der Taste optimal (d.h. über einen langen Weg) zu beschleunigen. Tastenhub ca. 1cm, Hammerweg ca. 5-8cm

Stimmt, da hab ich nicht weit genug mitgedacht... , hab hier auch noch ein Bild gefunden, das deine Ausführungen rein optisch bestätigt. (da ist auch noch ein Bild von einer Klaviermechanik). Danke für deine Geduld

NothanUmber

 

[NothanUmber]

P.S.: Habe versucht, mir ins Gedächtnis zurückzuholen, warum "lange Stangen denn jetzt toller sind, als kurze" (hatte das mal in Instrumentenkunde gehört, so abgespeichert und dann nicht mehr weiter drüber nachgedacht, warum das eigentlich so ist ):
* je kürzer die Stange ist, desto größer wird bei gleicher Auslenkung der Drehwinkel und damit die Reibung an der Aufhängung
* bei kurzen Stangen ändert sich der Kraftaufwand in weit größerem Maße, wenn man die Taste an einer anderen Stelle anschlägt. Je nach Technik (oder z.T. schon bei einer anderen Tonart, bei der man "tiefer" in den Tasten drinhängt) muss sich das Gehirn also entsprechend umstellen und die neue Anschlagposition in die resultierende Lautstärkeänderung mit einberechnen. Deshalb kann man bei größeren Flügeln die Lautstärke besser kontrollieren.

Dass der Anschlag bei Flügeln anders wirkt als auf einem Klavier, liegt wohl hauptsächlich an der doch sehr unterschiedlichen Umsetzung und hat mit dem größeren Maßstab nur untergeordnet zu tun, da hat der Jens mich voll überzeugt

NothanUmber