Cấu trúc vào hoạt động của đàn Piano

Cây piano hiện đại có 6 bộ phận chính:

1. Khung đàn thường được làm bằng sắt, ở rìa sau gắn thanh chốt dây để cài chặt mội đầu của daayu đàn. Ở rìa trước là tấm khóa lên dây, nơi gắn các chốt lên dây. Các đầu còn lại của dây đàn sẽ được quấn quanh các chốt lên dây này và bằng cách vặn chúng độ căng của dây đàn ( cao độ của nốt) sẽ được cân chỉnh

2. Hộp cộng hưởng làm bằng gỗ vân sam mỏng và cứng, đặt ở dưới lớp dây đàn, có tác dụng tăng âm bằng rung động cộng hưởng

3. Dây đàn được làm từ dây thép, có độ dài và tiết diện tăng dần về phía âm khu bass. 2 hoặc 3 dây đàn có cao độ như nhau sẽ được sử dụng cho mỗi nốt ở âm khu cao hơn. Những nốt trầm hơn chỉ dùng một dây đơn được làm cho nặng bằng cách quấn những sợi đồng mỏng xung quanh dây

4. Bộ cơ bao gồm toàn bộ cơ cấu đẩy đầu búa chuyển động đập vào dây đàn (x. Hoạt động của bộ cơ). Bộ phận có thể nhìn thấy rõ nhất chính là bàn phím, được điều khiển trực tiếp bằng ngón tay của người chơi. Các phím trắng được làm bằng nhựa hoặc ngà voi, các phím đen được làm bằng nhựa gỗ mun

Mỗi đầu búa ứng với 1 phím đàn

5. Các pedal (bàn đạp) là những cần điều khiển bằng chân.
Pedal vang âm (phía bên phải – damper pedal) nâng toàn bộ các phím chặn âm lên khỏi dây đàn nhờ thế dây đàn vẫn tiếp tục rung ngay cả sau khi ngón tay đã buông khỏi phím đàn.
Pedal giảm âm (phía bên trái – còn gọi là una corda) ngược lại lại đẩy các đầu búa tới gần dây đàn hơn còn một nửa, hoặc chuyển vị trí của các đầu búa sang bên cạnh một chút, khiến đầu búa chỉ chạm vào một dây đàn thay vì 2 hay 3 dây như bình thường, làm giảm cường độ âm thanh.
Một số cây đàn piano còn có thêm pedal thứ ba, pedal giữ âm (sustaining pedal). Pedal này không nâng toàn bộ các phím chặn âm lên mà chỉ giữ các phím chặn âm của những nốt đang được nhấn khi sử dụng pedal này.

Việc sử dụng những chiếc pedal này có khả năng tạo ra những thay đổi tinh tế về tính chất tiếng đàn. Phần lớn ở những cây piano đứng (upright piano) người ta thay pedal duy trì với pedal tập luyện (pratise pedal) nhằm đẩy một tấm nỉ vào giữa đầu búa và dây để tạo ra âm thanh rất nhỏ.

6. Phân loại theo hình dáng Hộp đàn, piano được xếp vào ba kiểu chính là đàn cơ (grand piano), đàn piano vuông (square piano) và đàn piano đứng (upright piano).
Kiểu piano vuông (chính xác là hình chữ nhật) không còn được sản xuất nữa, nó được thay thế hoàn toàn bằng những chiếc piano đứng chiếm ít diện tích hơn. Kiểu đàn cơ được chế tạo với nhiều kích cỡ khác nhau, từ kiểu đàn concert dùng trong các buổi hòa nhạc dài 2,69m (tương đương 8 ft 10 in) cho tới còn những chiếc đàn cơ nhỏ (baby grand) chỉ dài 1,8m.

Grand Piano

Square Piano

Kiểu đàn piano đứng cũng bao gồm cả loại đàn piano đứng kích thước nhỏ của những năm cuối thế kỉ thứ 19 giống như đàn spinet ngày nay (đàn harpsichord loại nhỏ) và đàn piano hộp.
Ở đàn piano đứng dây đàn chạy dọc hoặc chéo từ trên xuống dưới
Ở đàn piano đứng và những đàn cơ nhỏ đôi khi người ta xếp chồng dây đàn: dây đàn những nốt trầm được căng chéo phía trên các dây ngắn của âm khu cao. Bằng cách này chúng có thể tăng thêm độ dài và cải thiện chất lượng âm thanh.
Tổng lực căng dây trên một cây đàn cơ vào khoảng 30 tấn , còn của một cây đàn đứng khoảng 14 tấn

Cơ chế hoạt động của đàn piano

Về cơ bản, khi phím đàn được nhấn xuống phần cuối của đòn bẩy sẽ đẩy trục đứng lên trên khiến đầu búa gõ vào dây đàn. Cùng lúc đó phím chặn âm được nâng lên khỏi dây đàn để chúng rung tự do tạo ra âm thanh.

Sau đây là miêu tả chi tiết; các số thứ tự được đánh như sau

Mỗi phím đàn (1) là một đòn bẩy, có điểm tựa ở một trục thăng bằng (2).
Khi người chơi nhấn một phím đàn xuống, phần đuôi đòn bẩy được nâng lên khiến trục đứng (3) đẩy khớp nối (4) một đầu được giữ chặt lên.
Đầu tự do của khớp nối kéo theo chi tiết hình chữ L được gọi là đòn bẩy thoát (5) (escapement lever), và đòn bẩy lặp (9) (repetition lever).

Đòn bẩy thoát đẩy con lăn (6), một cuộn nỉ được gắn chặn vào cán búa (7), đẩy đầu búa lên cao. Đòn bẩy thoát dừng lại khi mà phần đuôi nhô ra của nó chạm vào nút chỉnh (8).
Đầu búa rời khỏi đòn bẩy thoát và gõ vào dây đàn.
Đòn bẩy lặp cũng được nâng lên, nhưng chỉ tới khi khi đòn bẩy thoát vượt qua nó và chạm vào chiếc ốc rơi (10).
Đòn bẩy lặp giữ nguyên vị trí này cho đến lúc phím đàn được thả ra.

Sau đó búa rơi một nửa đường về vị trí cũ. Nó bị chặn lại bởi con lăn và chạm vào đòn bẩy lặp đang ở vị trí được nâng lên cao.
Đòn bẩy thoát vì vậy có thể trượt phía dưới cán búa vẫn đang được nâng lên một nửa để trở về vị trí ban đầu của nó. Trong lúc đó, búa kiểm tra (11) ngăn đầu búa gõ lại vào dây đàn.

Nếu phím đàn được thả ra một phần, búa gõ thoát khỏi búa kiểm tra trong khi đòn bẩy vẫn giữ nguyên ở trạng thái nâng lên. Nếu người chơi lại ấn phím đàn này xuống, đòn bẩy thoát có thể một lần nữa đẩy con lăn và làm cho đầu búa nâng lên, gõ vào dây đàn. (Hệ thống này cho phép sự lặp lại liên tục của một nốt trước khi phím đàn và chiếc búa kịp quay trở về vị trí ban đầu của chúng. Đây là một cải tiến quan trọng so với cơ cấu đơn giản của thời kỳ đầu.)

Trong lúc này, phần đuôi của phím đàn đẩy phím chặn tiếng (12) lên phía trên, nâng nó lên khỏi dây đàn. Khi mà phím đàn đã được thả lỏng một phần nào, phím chặn tiếng rơi ngược lại lên dây đàn làm tắt tiếng đàn.

Khi phím đàn được thả ra hoàn toàn, toàn bộ cơ cấu lại trở về vị trí đầu tiên nhờ trọng lực. Không giống với những chiếc đàn cơ, đàn piano đứng không thể dựa vào trọng lực để buộc mọi thứ trở về vị trí ban đầu.

Ở đàn cơ các bộ phận đặt nằm ngang trên phím đàn, còn với chiếc đàn đứng thì bộ cơ lại được xếp gần vuông góc.
Vì không thể chỉ dựa vào trọng lực nên nó dùng thêm các loại dây và những băng vải nhỏ để kéo các phần của bộ cơ trở về vị trí cũ.