Il pianoforte digitale – La meccanica #1

L’emozione al tocco

La meccanica è un elemento strategico in un pianoforte digitale, perché restituire lo stesso feeling al tocco generato da leve e meccanismi della controparte acustica non è semplice, ma se la simulazione studiata deve anche rispettare dei criteri di compattezza nelle forme e leggerezza nel peso complessivo la sfida si fa veramente ardua. Ogni produttore propone a cadenza regolare le sue soluzioni sul tema, spesso accompagnate da roboanti slogan dedicati a nuovi elementi volti a incrementarne la simulazione. In questa corsa sfrenata verso la migliore meccanica, manca l’opinione di qualcuno che si guardi alle spalle raccontando i progressi raggiunti dal 1983 ad oggi: ci proviamo noi di Pianosolo.

In questa puntata mi concentro su quella tipologia di emulazione definita in genere “hammer action”, in cui il meccanismo è posto sotto il tasto; in un secondo approfondimento esploreremo il mondo di quelle simulazioni “verticali” della meccanica di una controparte acustica, peraltro montate su pianoforti digitali al top di gamma di alcuni produttori.

Piccoli cenni storici

Contrariamente a quanto si può pensare, la meccanica pesata nasce in un periodo storico (gli anni ottanta) in cui le MIDI Master Keyboard dominavano il mercato degli strumenti elettronici, mentre i pianoforti digitali emettevano i primi vagiti. La possibilità di pilotare diversi moduli sonori con una singola tastiera tramite il protocollo MIDI, comparso nel 1983, spinse diversi produttori nel mondo a realizzare delle MIDI Master Keyboard dedicate anche al pianista esigente. Yamaha fu anche in questo caso l’apripista con le sue meccaniche proprietarie e un modello storico come la KX88 dotata di tasto in legno, mentre i concorrenti si affidavano a realizzazioni di terzi, come quelle costruite dall’italiana Fatar. Con l’espansione del mercato dei pianoforti digitali, il marchio italiano ha consolidato la propria posizione di leader mondiale, fornendo le proprie meccaniche a un ampio range di produttori del settore: magari anche il pianoforte digitale con cui vi state divertendo monta una meccanica Fatar, ma non lo sapete…

L’intervista

Data l’importanza del contributo di Fatar nell’evoluzione del pianoforte digitale, ho deciso per questa puntata del mio speciale di dare la parola a un tecnico del marchio italiano: Carlo Maffei è un amico di chi scrive e ha seguito i progetti di un buon numero di meccaniche del brand italiano; a lui ho chiesto di raccontare agli amici di Pianosolo i progressi raggiunti in oltre 30 anni di storia, riguardo all’emulazione di un elemento così importante come la meccanica.

 

Carlo, quando nasce l’esigenza di una meccanica pesata?

Il primo approccio per Fatar è stato intorno alla metà degli anni Ottanta, quando abbiamo realizzato il modello TP4, una meccanica che simulava un tocco differente rispetto ad altre meccaniche con tasto più leggero realizzate per i sintetizzatori o le tastiere arranger: oltre a un tasto con un profilo simile a quanto previsto in un pianoforte, nella TP4 fu introdotto un particolare meccanico definito smorzatore che, durante la corsa del tasto, generava una sensazione di maggior consistenza al tocco. La TP4 fu introdotta inizialmente su una nostra MIDI Master Keyboard (la Studio 88 ndr), ma in seguito fu scelta da diversi produttori mondiali per i propri strumenti. All’epoca, solo Yamaha aveva sviluppato una meccanica di stampo pianistico per la MIDI Master Keyboard KX88, e in seguito arrivarono realizzazioni sul tema da altri marchi, tra cui Roland.

 

Quando nacque la prima meccanica “Hammer Action” di Fatar?

Dopo la TP4 realizzammo la TP10 MD, che nacque in collaborazione con un marchio tedesco come la Wersi: per questo nuovo modello realizzammo uno chassis interamente in metallo, quindi molto robusto, e in ogni tasto fu introdotto un piccolo martelletto di ferro e piombo, inglobato in uno stampaggio plastico. Per contenere gli ingombri della meccanica, nella TP10MD il martelletto era posto sotto il tasto, nel punto in cui l’esecutore poggia le dita; inoltre, nella zona di fulcro e di rotazione di ogni meccanismo inserimmo una piccola biella protetta da un feltro: questo sistema restituiva all’esecutore delle sensazioni di movimento e rotazione meccanica al tocco. L’elettronica di questa meccanica richiese un lungo periodo di messa a punto, perché le prime contattiere dell’epoca erano basate su una molla per ogni tasto, che muovendosi andava a toccare due ponticelli posti alle sue estremità.

La TP10MD è rintracciabile sulla produzione Wersi di quegli anni, su modelli Fatar come le MIDI Master Keyboard serie Studio 900, 1100 e 2001, ma anche su strumenti dell’epoca di brand quali Alesis, Ensoniq, Kurzweil, Roland o Korg; per quest’ultimo produttore ricordo che sviluppammo addirittura un prototipo di questa meccanica, dotato di un motorino elettrico comandato da pannello, che permetteva all’utente di alleggerire o appesantire la consistenza al tocco dei tasti secondo il timbro selezionato per l’esecuzione.

Nella TP10MD il meccanismo di simulazione era concentrato sull’estremità inferiore del tasto: quando compaiono le prime meccaniche con una leva dove è fissato il martelletto?

I primi studi sono stati compiuti nel modello TP20, dove ci siamo concentrati sull’affidabilità del meccanismo posto sotto il tasto, andando a cambiare il profilo del martelletto, perché quello della TP10MD era di un certo spessore, ma soprattutto ruotava su un giunto in plastica: le sollecitazioni meccaniche ed eventuali escursioni termiche potevano incrinare il giunto creando rotture del meccanismo. Per ovviare a queste problematiche studiammo per la TP20 un martelletto in bimateria di spessore ridotto e maggior lunghezza, dove una plastica irrigidita nella struttura fungeva da fulcro per il martello, mentre nel punto di pressione del tasto fu inserita una piccola capsula in gomma: in base alla geometria e alla morfologia di questa capsula, cambiava l’inerzia iniziale del tasto. Oltre a una riduzione della rumorosità del meccanismo, uno dei vantaggi nell’adottare questa soluzione è stata la possibilità di personalizzare la risposta del tasto secondo le esigenze del cliente: Roland all’epoca chiedeva meccaniche piuttosto morbide al tocco, mentre per esempio Korg preferiva una consistenza maggiore, e secondo i casi potevi intervenire sulla risposta delle molle, oppure inserire una capsula di un preciso spessore in fase di montaggio, senza variare dimensioni e peso del martello.

 

Ovviamente, la concorrenza non si è fatta attendere…

Certamente, e tra gli altri produttori che cominciarono a studiare meccaniche simili in termini di architettura in quel periodo ricordo marchi come Casio o Kawai; in ogni caso, è importante ricordare che, seppure riveduta e corretta nel tempo sia nell’elettronica che nel meccanismo, andando per esempio a spostare il fulcro nell’estremità superiore del tasto, questo tipo di architettura è ancora oggi impiegata da Fatar e da quei produttori che realizzano meccaniche proprietarie per i loro strumenti.

Negli anni Novanta, anche la parte elettronica di una meccanica si evolve…

Dalle molle e i ponticelli per il rilevamento del movimento dei tasti siamo passati a delle più affidabili contattiere in gomma conduttiva, a due o più recentemente a tre contatti, in cui il terzo sensore è a supporto per esecuzioni particolari quali un veloce ribattuto.

 

Parliamo di pesatura del tasto…

Sulle prime meccaniche siamo partiti inserendo un peso identico per tutti gli 88 tasti, ma dalla TP20 in poi abbiamo cominciato a realizzare delle varianti con una pesatura diversa del martelletto, per rispondere a una richiesta del mercato in continua espansione: le grosse e pesanti MIDI Master Keyboard fecero posto a nuovi sintetizzatori workstation o pianoforti digitali compatti nella variante “Stage”, tutti dotati di una palette timbrica per un uso misto; in determinati casi, Fatar propose dei modelli mirati tra le meccaniche della serie TP in cui sul martelletto era stato praticato un piccolo foro per alleggerirne la massa; viceversa, per una maggiore consistenza al tocco veniva applicato un piccolo riporto in metallo sul martelletto. L’evoluzione più recente in materia è l’introduzione di una pesatura graduata lungo l’estensione, per simulare in modo più raffinato quanto accade nella controparte acustica passando dalle note gravi a quelle acute.

Come si compone l’attuale catalogo di meccaniche Fatar dedicate al pianoforte digitale?

Fatar propone tastiere come la TP40, con quattro zone di pesatura lungo l’estensione, una variante denominata TP400 che differisce dalla prima in termini di profondità del tasto bianco e consistenza per quello nero, nello specifico realizzato con una bimateria di plastica e gomma. Per rispondere all’esigenza odierna di un tasto con anima in legno, abbiamo studiato un modello al top di gamma come la TP40 Wood. Derivata strettamente dalla TP400, la TP40 Wood è dotata di un tasto bianco realizzato a sandwich con tre elementi: il sottotasto in plastica nella parte inferiore, in cui sono fissati l’attuatore per il martelletto e la gomma conduttiva dei contatti, un piccolo strato sempre di materiale plastico nella parte superiore come rivestimento e all’interno un pezzo di legno massiccio non rivestito ai lati. Oltre ad alcuni modelli di Fatar/Studiologic, la TP40 Wood in questo periodo è montata su alcuni pianoforti digitali di Gewa e Doepfer; anche un nuovo brand italiano come Dexibell ha scelto di montare alcune varianti della TP40 nei suoi pianoforti digitali.

Quanto è importante per un fornitore di meccaniche il feedback del cliente?

È strategico, perché l’interazione tra meccanica e generazione sonora studiata dal cliente deve essere perfetta. In fase di progettazione dello strumento, il produttore riceve alcuni prototipi delle nostre meccaniche per compiere dei test di calibrazione, e sulla base dei risultati ci confrontiamo al fine di fornire una meccanica calibrata secondo le esigenze. Ho citato all’inizio la fortunata partnership con Wersi, ma anche un piccolo feedback sul singolo elemento può rivelarsi utile: per esempio, riguardo al tasto bianco della TP40 Wood, ricordo dei preziosi suggerimenti di tecnici di alcuni brand riguardo al legno impiegato nell’anima del tasto, per prevenirne fenomeni di deformazione dovuti a sbalzi di calore o eccessiva umidità.

Negli ultimi 10 anni c’è stato il “boom” del pianoforte digitale portatile compatto e leggero: come ha risposto Fatar a questa esigenza?

Fatar ha risposto con una meccanica denominata TP100 L/R, ma il suo progetto non è stato semplice da realizzare, perché doveva rispondere a obiettivi ben precisi: oltre a una riduzione della massa generale, questa nuova meccanica doveva essere semplice da produrre per abbatterne i costi, mantenendo però un’architettura “hammer action” per non pregiudicarne il feeling pianistico. Ci siamo concentrati inizialmente sullo chassis, realizzandone una variante in un pezzo unico da ben 130 cm interamente in materiale plastico, dove al suo interno viene ospitata la contattiera e una tastiera dotata di martelletti in plastica con una punta in metallo. Nella TP100 L/R siamo riusciti a contenere il peso dello chassis entro i 6 chilogrammi: per dare un’idea del traguardo raggiunto, un modello TP40 pesa intorno ai 14 chilogrammi. Ricordo che all’epoca realizzammo un prototipo del pianoforte digitale Numa Piano, montando la TP100 L/R in un robusto chassis in alluminio: il peso complessivo dello strumento non superava gli 11 chilogrammi.

Parliamo di altre innovazioni nella meccanica come il rivestimento dei tasti…

In Fatar realizzavamo da tempo delle meccaniche con il tasto nero con finitura satinata e una forma leggermente squadrata, mentre i giapponesi realizzavano varianti con bordi più smussati e un rivestimento in alcuni casi lucido. La prima meccanica dotata di un rivestimento “Ivory Feel” la vidi al Musikmesse nel 2007 su un pianoforte digitale giapponese, però notai che in quel caso il tasto bianco era stato sagomato per far posto a un secondo elemento sulla superficie. La sfida per noi è stata realizzare lo stampo di un tasto in un singolo pezzo, e non so per fortuna o merito, siamo riusciti a creare una miscela in ABS che restituiva le sensazioni tattili e visive dell’avorio. La produzione dei tasti però non è semplice, perché ci costringe ad allestire una linea parallela dedicata, ma il feedback dei clienti è buono e pensiamo di introdurre questa finitura su meccaniche quali la TP40 e la TP100 L/R.

Un punto debole di un rivestimento “Ivory Feel” è che il tasto poroso raccoglie più facilmente lo sporco e con il tempo tende ad ingiallire; a tal proposito, ti anticipo che in Fatar abbiamo studiato anche un liquido detergente che elimina certe problematiche. Riguardo alla sperimentazione con l’ABS, una curiosità: il compianto Lino Ragni (fondatore di Fatar ndr) con suo figlio Marco fece anni fa degli esperimenti stampando una serie di tasti trasparenti o con finiture in finto marmo e legno, quindi – e volendo – non c’è limite alla fantasia con certi materiali nel rivestire una tastiera! 

Cosa ne pensi di una simulazione introdotta nella meccanica come lo scappamento?

A mio parere, su un pianoforte digitale le simulazioni odierne servono a poco, per una serie di motivi ben precisi: nello specifico, una pronta risposta al ribattuto è data dall’interazione tra una meccanica piuttosto reattiva alle sollecitazioni e una generazione sonora ben calibrata; come ho già detto in precedenza, oggi con l’adozione del terzo sensore nella contattiera, la meccanica di un pianoforte digitale moderno garantisce un buon feeling in determinati passaggi dell’esecuzione. In termini di sensazioni tattili, sulla controparte acustica se tu premi lentamente un tasto, il cosiddetto effetto “gradino” è chiaramente percepibile, mentre incrementando la dinamica l’effetto scompare, e questo fenomeno è parzialmente replicato nelle attuali simulazioni previste nei pianoforti digitali.

Gli obiettivi futuri di Fatar?

In primis estendere nelle nostre meccaniche la contattiera a tre sensori: dopo Viscount e Gewa, anche Nord nel 2016 adotterà sui nuovi pianoforti digitali una meccanica con il terzo sensore. Anche nelle linee produttive stiamo introducendo delle nuove evoluzioni tecnologiche, soprattutto per quanto concerne le fasi di test e collaudo finale: l’obiettivo è fornire al cliente una meccanica perfettamente calibrata da un software che – al termine dei test – genera un codice a barre su un’etichetta che sarà applicata sulla tastiera. Il produttore al ricevimento non dovrà far altro che leggere il QR Code, e attraverso un software compatibile calibrare immediatamente l’interazione della meccanica con la generazione sonora dello strumento su cui sarà montata; questo sistema consente di abbattere in maniera considerevole i costi, andando a ridurre anche i tempi di messa a punto.

Secondo Carlo Maffei, su quali parametri di una meccanica l’appassionato deve concentrarsi quando si siede in negozio davanti a un pianoforte digitale? 

Per esperienza personale, ritengo che i parametri che determinano il feeling con una meccanica di un pianoforte digitale siano troppo soggettivi e non generalizzabili, e come esempio ti potrei portare diversi feedback di musicisti innamorati ancora oggi di meccaniche Fatar come la TP10MD, e nonostante il progresso tecnologico si tengono stretto il loro vecchio pianoforte digitale per le emozioni che scatena non appena poggiano le dita. Io auguro a tutti di trovare il miglior pianoforte digitale in grado di appagare mani, orecchie e cuore: se poi al suo interno è montata una meccanica Fatar, vorrà dire che abbiamo lavorato bene!

Un grazie all’amico Carlo per la sua disponibilità.