Magneetsystemen in piano’s en vleugels

Ook in de pianobranche staat de ontwikkeling niet stil. Regelmatig worden er nieuwe uitvindingen gedaan om de piano te verbeteren waaronder magneetsystemen. De een wat succesvoller dan de andere. In deze blog ga ik een aantal innovaties langs met zijn voor en/of nadelen.

Waarom deze magneetsystemen?

In de tweede helft van de twintigste eeuw kregen de pianorestaurateurs met de volgende problemen te maken. De vleugels die zij restaureerden (van begin 1900 en daarvoor) hadden oorspronkelijk hele lichte hamerkoppen. Daardoor was er voor het bereiken van een acceptabele speelaard weinig lood nodig in de toets. De mechanieken speelden in die tijd fijn en licht. Door de jaren heen is de productie van hamerkoppen flink veranderd. Het vilt heeft een hogere dichtheid, de houtsoorten zijn veranderd  en ook in dimensies zijn hamerkoppen groter geworden. Als de vleugel werd gerestaureerd en de hamerkoppen werden vervangen betekende dat soms hamerkoppen van 3 tot 5 gram zwaarder. Met een gemiddelde overbrenging van 1:5 van toets tot hamerkop betekende dat soms dat er (5 gram x 5 =) 25 gram (!!) extra speelgewicht nodig was om een toets in te drukken. Dit werd “opgevangen” door extra lood in de toets te plaatsen.

Wat waren de oplossingen voor deze problemen?

De restaurateurs in deze jaren waren vaak op zichzelf staande kennis-eilandjes en moesten roeien met de kennis die ze hadden. Die kennis was veelal verkregen vanuit een fabriek. Lood toevoegen in toetsen was daar de normale gang van zaken dus werd dit in de ateliers ook gedaan. Resultaat waren klavieren compleet volgestopt met lood die traag speelde vanwege massatraagheid, maar ook vanwege een verkeerde overbrengingsverhouding.

Veel technici beten zich vast op het neergewicht van de toets. Deze ging namelijk niet meer met een gewichtje van 50 gram naar beneden. Vanuit de fabriek werd verteld dat dit de heilige graal was voor een fijn spelende vleugel. In plaats van te zoeken naar de oorzaken van deze problemen, namelijk de te zware hamerkoppen en de daardoor niet passende overbrengingsverhouding.  Werd er dus creatief gezocht naar oplossingen om die toets makkelijker naar beneden te krijgen. Oftewel het statisch meetbare speelgewicht van de toets te verlagen.

Magnetic Balanced Action (MBA)

Het Magnetic Balanced Action systeem (MBA) is een uitvinding van Hans Velo in samenwerking met een bekende Nederlandse pianohandelaar. Hans Velo was een oud ingenieur bij Phillips die wij meerdere malen tegen gaan komen in deze blog. Een slimme man die niet vies was van een experiment. Dit is zijn bekendste uitvinding.

Alle toetsen zijn uitgevoerd met 2 magneetjes. 1 aan de voorkant van het kantelpunt en 1 aan de achterkant. Deze magneten zijn beiden in hoogte verstelbaar met een schroef. Onder de toets zitten er precies onder die magneetjes nog twee magneetjes. De magneetjes aan de voorkant van het kantelpunt trekken elkaar aan en aan de andere kant duwen ze elkaar weg. De magneetjes helpen de toets dus om makkelijker naar beneden te gaan aan de pianist zijn kant. Traditioneel word dit geregeld met een hoeveelheid lood in de toets. Als extra optie zit er een schroefsysteem onder de duwende magneetjes onder de toets waarmee een geheel vak van magneetjes omhoog of omlaag geschroefd kan worden. Dit is denk ik het leukste onderdeel van de uitvinding. Het is mogelijk om een heel gebied toetsen met een draaiknop te veranderen van speelgewicht.

Wat zijn de voordelen?

Er zijn twee grote voordelen te noemen. De eerste is dat je geen grote hoeveelheden lood nodig heb voor in de toets om een beoogd speelgewicht te realiseren met te grote hamerkoppen. De tweede is dat je in een handomdraai het speelgewicht kan beïnvloeden door te draaien aan de knoppen onder het klavier. Het is helaas geen oplossing voor de eerder genoemde problemen. Het doet namelijk niks met de overbrenging van het mechaniek of te zware hamerkoppen. Dit systeem is dus vooral een leuke toevoeging voor de klant met wat extra centjes. De 352 verstelbare magneetjes inbouwen in een vleugel is namelijk niet in een uurtje gebeurd.

In het verleden hebben Petrof en Fazioli deze uitvinding als optie bij nieuwe vleugels aangeboden.

Magnetic Friction Reduction (MFR)

Ook een innovatie ontwikkeld door Hans Velo voor het vleugelmechaniek. Deze bestaat uit een verstelbaar magneetje in de bovenhamer en een duwend magneetje in de brug. Het idee van deze uitvinding was om de wrijving te verminderen tussen de brug en de roulette. Na het testen van het systeem bleek het ook de gehele frictie van het speelgewicht te beïnvloeden. De nadelen van dit systeem versterken elkaar tot een onbespeelbaar ramp-mechaniek. Ik ga ze proberen op een rij te zetten. Door het extra gewicht van de magneet in de bovenhamer wordt het aanslaggewicht hoger waardoor de toets zwaarder gaat spelen, door de magneet in de brug wordt de bovenhamer zwaarder en de repetitieveer strakker en gaat de toets ook zwaarder spelen. Vervolgens gaan de magneten tegen elkaar duwen waardoor de frictie verminderd. Het systeem lost geen problemen op die niet op een traditionele manier op te lossen zijn. Het is niet goedkoper of beter dan de traditionele oplossingen en als bonus geeft het systeem ook nog eens nieuwe problemen in de speelaard.

Op papier klinkt het systeem leuk, maar in de praktijk is het systeem onwerkbaar.

Doordat een collega in midden-Nederland dit magneetsysteem als “eigen uitvinding” nog steeds verkoopt en inbouwt heb ik meerdere mechanieken met dit systeem mogen bespelen en meten. Zonder uitzondering waren dit zeer onprettig spelende mechanieken en dan ook een zware teleurstelling voor de eigenaren. Voor het flinke bedrag dat het inbouwen heeft gekost had het mechaniek ook gewoon in orde gebracht kunnen worden op een juiste manier.

Magnetic Accelerated Action (MAA)

Een patent op naam van Petrof die met een magneetje de exacte werking van een onderhamerdraagveer hebben gekopieerd. De onderhamerdraagveer komen we al sinds begin van 1900 tegen in vleugel mechanieken en zorgen ervoor dat de onderhamer (extra) wordt gedragen door een veertje. De reden van dit veertje was om alleen de onderhamer te dragen (+/- 17 gram), maar in de praktijk word de veer er in de fabriek ingezet en niet omgekeken naar de veerspanning. Het gevolg is uitloding in de toetsen afgestemd op de de spanning van de veer die bij iedere toets anders is. Pianisten hebben een hekel aan deze speelaard en ik sta ze regelmatig te verwijderen uit mechanieken.

Met het Magnetic Accelerated Action systeem lijken de draagkrachten voor de onderhamer beter af te regelen met een schroefje. Ik ben voorzichtig optimistisch.  Maar mechanieken zijn met de juiste kennis perfect uit te balanceren zonder deze hulpkrachten. De meerwaarde van dit systeem is dus nihil.

Super Magnetic Repetition (SMR)

Het Super Magnetic Repetition is een van de magneetsystemen speciaal ontwikkeld voor het pianomechaniek. Het is niet zozeer een systeem om het speelgewicht aan te passen. Maar vooral een systeem om het grote nadeel van een piano mechaniek te verkleinen, namelijk de beperkte repetitie. Seiler heeft het systeem een tijdje ingebouwd in zijn piano’s.

Welk nadeel heeft een pianomechaniek?

Bij een pianomechaniek duwt bij het indrukken van een toets de opstoter de bovenhamer naar de snaar. Net voordat de hamer de snaar raakt schiet de opstoter onder de bovenhamer vandaan. Dit gebeurt omdat anders de hamers klem komen te zitten tussen de opstoter en de snaar. Na het indrukken van de toets moet de toets weer helemaal losgelaten worden zodat de opstoter weer onder de bovenhamer kan schieten. Om snel te kunnen repeteren is het zaak dat dit snel gebeurt. In het verleden zijn hier meerdere “oplossingen” voor gevonden. Sterkere veren, extra veren of extra gewicht. Oplossingen die vaak een klein beetje verbetering geven, maar vooral zorgen voor een onnatuurlijke speelaard of onwenselijke afregeling.

Hoe helpt het Super Magnetic Repetition?

In dit systeem word de opstoter niet alleen door het spiraalveertje teruggeduwd, maar hij wordt geholpen door een magneetje. Voordeel is een sterkere spanning aan de opstoter om weer terug onder de bovenhamer te komen. Nadeel is de zwaardere bovenhamer en een zwaardere opstoter. De opstoter was nu juist het onderdeel dat sneller moest bewegen en dat wordt hem door het toegevoegde gewicht juist weer moeilijker gemaakt. Samen met alle andere “oplossingen” voor het repetitieprobleem is dit nooit een succes geworden. Waarschijnlijk omdat het geen oplossing was.

Steingraeber-Ferro-Magnet Action (SFM)

Steingraeber & Söhne is nooit vies zijn van innovaties en experimenten. Zij pakken het anders aan dan de meeste magneetsystemen. Ze gebruiken de magneten niet als een versterking van veertjes, maar zij hebben met het Steingraeber-Ferro-Magnet mechaniek gewoon de veertjes vervangen door magneten.

Magnetic Resonator piano

Het Magnetic Resonator systeem is er een die niks doet met het mechaniek of speelgewicht, maar met de toon. Het idee bestaat al langer in de gitaar wereld en wordt daar een “Ebow” genoemd. Een tooltje waarmee je de snaar kan laten trillen zonder hem aan te raken. Een piano zit boordevol snaren en is daardoor ook een kandidaat voor deze techniek. In het Magnetic Resonator systeem zit dus voor iedere toon een magnetische resonator die wordt aangezet bij het indrukken van de toets. Deze laat de snaar trillen door magnetische golven en dat geeft een apart geluid. Een leuke toevoeging voor de experimenterende pianisten met een dikke portemonnee.