Mustvalge klahvirida
Heino Pedusaar
01.04.2007

Näiliselt vastakad mõisted – füüsika ja muusika – põimuvad omavahel igas pillis. Üheks kõige tehnilisemaks muusikainstrumendiks on kujunenud klaver. Professor Venno Laul kinnitab, et Tallinna Klaverivabriku pillis võib kokku lugeda peaaegu kümme tuhat detaili.

Legendi kohaselt olevat Pythagoras Samoselt kord möödunud ühest sepikojast ja arutlenud, miks üks haamer kõlksub teisest parajasti kvindi jagu kõrgemalt. Katsed vilede ja keeltega panid aluse teadusharule, millest sai kogu edasise muusikainstrumendiehituse ja harmooniareeglite alus. Aga kõrvalepõikena: kreeka keelest tulnud sõna harmoonia tähendab seoseid, kokkukuuluvust ja koguni… puusepa pitskruvi.
Pythagoras huvitus ka vınkumisel heli tekitavate keelte pikkuse ja heli kõrguse suhtest ning tuvastas, et heliastmiku kõige olulisemate ning meeldivamate kooskõlade (olgu oktavi, kvindi või kvardi) tekitamiseks on keelte pikkustel lihtsad ja kindlad arvsuhted.

Arengulugu
Mitmesuguste muusikariistade kõrvale, mille kuivatatud loomasooltest pinguldatud keeli näpitseti või pingule tõmmatud nahka taoti, ilmusid 1400ndatel aastatel keeruka mehhanismiga klahvinstrumendid. Nende hulgas vanemaid klavikorde mainitakse esmakordselt 15. sajandi künnisel. Selle pilli metallplaadid ehk tangendid klahvipulkade tagumises otsas lõid täpselt väljamõõdetud kohas vastu keelt, jaotades selle kaheks osaks, millest teine pool oli vildiribaga summutatud ja ei hakanud löögist võnkuma.
Nende aegade klahvpillide (ka spineti ja virginali) vaikne heli varjus kammeransamblis teiste instrumentide taha. Seda püüti korvata mõneti kõlajõulisema tšembaloga, mis juurdus praktikasse 1450. aasta paiku ja jäi kasutusele kuni 19. sajandi alguseni, siis juba kõrvuti vahepeal elujõu omandanud haamerklaveriga.
Näppepillide hulka kuuluva tšembalo (klavessiini, harpsikordi) keeled pannakse võnkuma klahvimehhanismi püstpulgale kinnitatud sulerootsuga. Hilisem idee hakata kasutama haamrikesi lähtus ilmselt simblitest, mida mängitakse käes hoitavate löögipulkadega.
Tšembalo heliulatuse suurendamine eeldas pikemaid bassikeeli. Neid hakati asetama ristamisi ülestikku ja pilli korpus sai tiiba meenutava kuju, mis klaverite puhul on säilinud tänaseni.

Haamerklaver
Aja jooksul hakati kontserte korraldama üha avaramates ruumides, mistõttu klahvpillide helitugevust tuli hakata kohandama suurte saalide jaoks. 1711. aastal tuldi mõttele asendada tšembalo keeli näppivad sulerootsud vasarakestega. Tulemus oli paljutõotav, uutmoodi haamerklaveri konstruktsiooni täiustasid jadamisi mitmed meistrid ja nii avaneski tee meiegi aegade standardpilliks saanud moodsa klaveri juurde.
Täiustusi tuli hulgi. Klaverivabrikant Erard võttis 1823. aastal kasutusele nn topeltrepetitsioonimehhanismi ja 1859. aastal tõmbas ta kolleeg Steinway oma klaverites keeled raamile ristuvalt. Keeltekomplekti pingus üha suurenes. Nii osutus senine puitraam liiga nigelaks ja 1870. aasta tõi moodsasse klaveriehitusse malmist valatud raami. Haamrid olid esimestes klaverites puitpeadega, siis kaeti need nahaga ja umbes 1826. aastaks jõuti praeguse viltkatteni. Veel praegugi öeldakse haamrikeste konstruktsioone olema vähemalt nii palju, kui tegutseb maailmas klaverivabrikuid. Aga kui neid füüsikaliselt mõõtma hakata, osutuvad kõigi omadused suuresti identseteks.

Klaver Eestis
1950ndate aastate hakul rajatud Tallinna Klaverivabriku toodang on maailmas omandanud üsna hea renomee. Võib liialdamata öelda, et edu ei asetunud tühjale kohale, sest Eestis on klavereid meisterdatud üllatavalt kaua, toonaste meistrite väikestes ja suuremateski töökodades juba 18. sajandi teisest poolest. Madis Kokla ja Anatoli Stulov viitavad ajakirjas Eesti Teaduste Akadeemia Toimetised. Tehnikaseerias (1995, nr. 1) kuulutusele 1779. aastast, milles Bremenist pärit meister Johann Friedrich Gräbner teavitab, et valmistab Tallinnas haamerklavereid.
Üheksateistkümnendal sajandil tegutses Tallinnas pillimeistreid juba hulgi ning ettevõtlik Heinrich Falck asutas lausa tehase (1818). Vahetu tootmisega tegeles seal 24 meistrit või selli, lisaks need, kes käisid mööda maad pille häälestamas ja remontimas. Tartus hakkasid tööle J. Moritzi (1865) ja Robert Rathke (1868) üsna tegusad töökojad ning ilmselt oli nõudlus pillide järele suur. 1917. aasta revolutsiooni aegadel emigreerus Venemaalt Tallinnasse mitukümmend kogemustega häälestajat ja meistrit, mis hoogustas klaverite tootmist veelgi.
1923. aastal rajati Tartus firma Astron, mida juhtis selleks ajaks kolmandiksajandise töökogemusega Ernst Hiis (Ihse). Ta oli omandanud oskused R. Rathke käealusena ja juba 1903. aastal asutanud omanimelise tehase. Temast sai ka praeguse Tallinna Klaverivabriku rajaja. Esimene pill valmis 1951. aasta kevadel ning vanameister ise kinnitas hiljem, et kui vastne vabrik alustab kontsertmudelist ja mitte väikestest kabinetpillidest, on see maailmas ainulaadne.

Kas oma kõrv on kuningas?
Klaveri kui muusikariista kõlaomadused kujunesid läbi aastasadade, samas põhjalikumale füüsikalisele uuringule toetumata. Seoses sellega võib tsiteerida professor Venno Laulu: "Klavereid ehitatakse ikkagi kõrva ja mitte mingi akustilise mõõteriista jaoks." Nii jääbki tõdeda, et klaverite meisterdamine on vähemalt meie kandis täppisteadustest suuresti mööda vaadanud, kuigi head koostööd on tehtud maailmakuulsa akustikafirmaga Bruel & Kjær ja mitme meie teadusasutusega.
Praegune klaverivabrik on suur tööstusettevõte, samas ka manufaktuur, sest iga klaver sünnib suuresti käsitsitööna, nii-öelda indiviidina. Ja iga klaver näitab oma isepära, oma kordumatut "hinge". Aga kõige aluseks on ikkagi akustikaprotsessid… ja eks ka pillimeistrite kogemus ja kuulmisoskus.
Praegu tuuakse Tallinna Klaverivabrikusse kuusepuust kõlalauad Saksamaalt juba valmisliimituna. Malmvalust raamid tellitakse T_ehhist. Klaveri korpus liimitakse spoonist ja vormitakse erilistes kerepressides kohapeal. Mehhanismid saadakse kuulsalt Renneri tehaselt, sest kui ei kasutataks just neid, jääks toodangu aktsepteerimine laias maailmas (aga praegu läheb valdav osa sellest ookeani taha) vähemalt kontsertklaverite osas küsitavaks. Mudeleid on praegu töös kolm, pikkusega 168, 190 ja 274 cm.
Tänapäevase klaveri iga klahviga on ühenduses keerukas mehhanism, mille kaudu sõrmelöök viibutab vasarakesi vastu keelt. Selle võnkumine kandub omakorda kõlalauale, suurele õhukesele puitplaadile keelestiku all, mis kiirgab heli. Õhus tekkiva helilaine spekter on keerukas, sest põhitoonile, mis määrab tajutava helikõrguse, lisandub pidevalt muutuvas valjusvahekorras ja erineval viisil tugevnevaid-hääbuvaid ülemtoone ning teatavaid mürakomponente. Kõik see ühtekokku määrabki pilli kõla.

Doktor Stulovi labor
1990. aastast hakati klavereid uurima toonases Eesti Teaduste Akadeemia Küberneetika Instituudis. Töötati välja keelestiku mensuuri (keelte pikkus, läbimõõt) ja pinguse uued põhimõtted. Analüüsiti haamrite geomeetria, massi ja jäikuse mõju heli kvaliteedile ning haamri ja keele koostoimet. See aitas ilmselt kaasa Tallinnas ehitatavate klaverite nõudluse üha suurenevale kasvule.
Klaveris kulgevaid akustilisi protsesse saab vastavatel katseseadmetel imiteerida ja niimoodi tuletada vajalikud matemaatilised mudelid, et määrata pilli haamrimehhanismi ja keelte koostoimet. Sellega tegeleb juba aastaid TTÜ küberneetika instituudi vanemteadur Anatoli Stulov, kes konstrueeris haamrilöögiga seostuvate protsesside uurimiseks teravmeelse aparaadi.
Seni polnud erilist tähelepanu osutatud sellele, et haamrikese viltkattel on "kokkusurutavuse mälu": löögiks rakendatava jõu ja materjali kokkusurutavuse vahel valitseb, nagu füüsikud ütlevad, hüstereesi tüüpi seos. Lihtviisil tähendab see, et vilt "mäletab", millal ja kui tugevasti haamrike viimati keelt tabas. Samas on selge, et heli omadused sõltuvad suuresti just haamrikese kattematerjali mehaanilistest omadustest löögi hetkel.
Tänu A. Stulovi uurimustele saab simuleerida ning matemaatiliselt modelleerida haamri ja keele ühistoime protsesse, koguni ennustada keele võnkespektrit ja selle muutumist ajas ning tuletada praktiliseks klaveriehituseks vajalikke järeldusi.
A. Stulov: “Klaveriehitusse on kristalliseerunud sajandite kogemused ning loendamatud katsed ja eksitused on tänaseks kogu pilliehitustehnoloogia optimaalseks lihvinud. Huvitav on tõdeda, et kuigi vabrikud üritasid ja üritavad praegugi teha erinevat tüüpi haamreid, on löögil vastu keelt tekkiv akustiline tulemus praktiliselt seesama. Aga tegelikult iga vabrik on veendunud, et just tema puhul on saavutatud optimum küll konstruktsiooni, materjalide, tehnoloogia, koguni immutusainete ja liimide osas...
Mõnikord kaetakse haamrikesed selliste austraalia lammaste nahaga, keda on toidetud täiesti spetsiaalsel viisil ja kes nülitakse kindlas vanuses. Ilmselt minnakse niimoodi liiale; arvan, et füüsika seisukohalt pole nendel seikadel vähimatki tähtsust, pigem võiks olla tegemist mõjusa reklaamiga. Haamer lööb ikkagi mingi jõuga vastu keelt ja materjalis toimuvad teatavad mehaanilised protsessid – olekski nagu kõik! Yamaha tehases Jaapanis üritatakse juba aastaid haamrikeste viltkatet mõne sünteesmaterjaliga asendada, kuid seni küll üsna nappivate tagajärgedega.”

Tähendab: ikkagi füüsika ja muusika, ja käsikäes!

Sarnased artiklid