Soundboard đàn piano là bộ phận rất quan trọng, giữ vai trò chủ đạo trong việc tạo ra tiếng đàn piano cơ. Chất âm của đàn hay/dở phụ thuộc rất nhiều vào nó. Soundboard là bảng gỗ lớn được ghép từ nhiều tấm gỗ nhỏ có hình dáng đặc biệt để cộng hưởng với sự rung động của dây và làm cho chất âm hay hơn và vang to hơn. Nó được dán vào các cạnh của inner rim của đàn grand hoặc liner của đàn đứng (không dán vào khung sườn vì sound board cần bề mặt lớn để cộng hưởng). Mặt trên của soundboard có thanh bridge dán lên để dây đàn mắc qua nó. Mặt dưới (mặt sau) là các thanh rib kết nối và giữ vững các mảnh ghép soundboard.
Tim hiểu về Soundboard đàn piano
Chất liệu Soundboard
Như đã nói ở trên, Soundboard được ghép từ nhiều tấm gỗ nhỏ thành một bảng gỗ lớn. Gỗ làm Soundboard thường là gỗ Thông Sika – Sitka Spruce, đây là loại gỗ khá đặc biệt, không quá cứng cũng không quá mềm. Rất phù hợp để làm đàn, vì gỗ mềm quá hay cứng quá đều không tốt cho việc cộng hưởng âm.
Các tấm gỗ nhỏ ghép thành bảng cộng hưởng
Các tấm gỗ nhỏ thường là gỗ nguyên khối với độ dày khoảng 3/8″ (~9.5mm) một số ít đàn sử dụng gỗ ghép lớp Plywood để tăng độ bền (ít bị nứt, cong, vênh…) nhưng gỗ ghép không tạo ra chất âm hay gỗ nguyên khối.
Kỹ thuật chế tác Soundboard đàn piano
Các tấm gỗ nhỏ có độ rộng khoảng 4-6″ (10-15cm) được ghép sát vào nhau thành 1 tấm bảng phẳng. Rồi cắt thành hình dạng thích hợp (với size, kiểu dáng đàn đàn piano), Tấm bảng gỗ này được bào kỹ để có độ dày đều và đúng chuẩn rồi đem sấy thật khô. Tấm bảng sau đó được đặt lên một bề mặt lõm rồi dán các thanh gỗ để liên kết các tấm gỗ nhỏ lại với nhau, các thanh gỗ này gọi là thanh Rib, các thanh Rid đặt song song nhau và tạo thành 1 góc cố định với các đường vân gỗ trên soundboard. Thanh Rid khi dán sẽ được ép rất mạnh xuống để soundboard sau khi hoàn thiện có độ cong lên. Thoạt nhìn vào đàn piano chúng ta tưởng Soundboard là một mặt phẳng nhưng thực ra nó phải có hình võng lên thì mới tạo được chất âm hay.
Kỹ thuật dán và ép thanh Rib để tạo độ cong cho Soundboard
Sau khi hoàn thiện phần dán và ép các thanh Rid, Soundboard được dán thêm các thanh Bridge ở mặt trên. Soundbaord được đặt cố định vào đàn piano bằng cách dán nó vào đường Rim trên đàn Grand, hoặc đường Liner trên đàn đứng. Đàn piano khi mới hoàn thiện Soundboard được sấy rất khô, khi ra môi trường nó sẽ hút thêm ẩm và nở ra làm cho hình dạng lõm sẽ cong hơn 1 ít nữa. Điều này giúp cho soundboard lên kết chặt hơn, chất âm sẽ hay hơn. Kết cấu này cùng giúp cho Soundboard vững chắc dưới lực căng của dây đàn.
Các kỹ thuật làm tăng cường chất âm, độ bền cho soundboard
Với đàn grand, đường Inner Rim được làm từ gỗ cứng, với gỗ này sẽ tăng cường hiệu ứng cộng hưởng của soundboard đặc biệt là các âm Treble, nghe sẽ chắc và mang màu sắc tưới sáng hơn rất nhiều so với đường Rim làm từ gỗ mềm (sản xuất khoảng cuối thế kỷ 19).
Hầu hết các đàn grand về sau đều có soundboard với thiết kế mỏng quanh viền để tăng cường cộng hưởng âm vào phần giữa Soundboard, nhưng trừ phần treble thì độ dày vẫn bình thường vì khu vực này cần gỗ có độ cứng đủ lớn. Steinway đặt tên cho Soundboard kiểu này là Diaphragmatic Soundboard.
Nếu độ ẩm quá cao hoặc quá thấp thì Soundboard sẽ co giản mạnh, thường hay bị bung keo hoặc bị nứt dọc theo vân gỗ. Để tránh vấn dề này, người ta làm Soundboard bằng gỗ ghép lớp (plywood-các tấm gỗ mõng ghép lại với nhau), đảm bảo Soundboard sẽ không bị nứt. Đối với đàn size nhỏ như Spinet hoặc Console thì Soundboard gỗ đặc so với gỗ plywood chất lượng âm không khác biệt nhau nhiều, nhưng với đàn piano lớn hơn thì Soundboard gỗ nguyên miếng sẽ hay hơn, dù nó bị nứt 1 vài đường cũng không ảnh hưởng nhiều (chi khi nó bị bung keo ở các thanh Rib thì âm sẽ bị rè).
Manson & Hamlin thiết kế thêm bộ phận Tension Resonator (thiết kế bới Richard Gerts 1900). Bộ phận này sẽ níu đường rim lại để ngăn không cho nó giãn ra, giữ cho hình võng của soundboard không bị mất đi. Một vài hãng khác cũng có hệ thống tương tự như vậy nhưng đơn giản hơn.
Hệ thống Tension Resonator của đàn Manson & Hamlin
Một số đàn có gắn thêm thanh gỗ phía trên các thanh Rib sau soundboard, gọi là Harmonic Trap. thanh Trap này để hạn chế các âm hài xấu (undesirable harmonics) và các tạp âm.
Soundboard có gắn thêm thanh Hamornic Trap
Tìm hiểu về thanh Bridge
Thanh bridge thường là gỗ cứng (gỗ Phong – Maple hoặc Dẻ Gai – Beech) được cố định vào soundboard bằng keo và ốc vít (trên các đầu ốc thường có nút gỗ chêm để tránh làm nứt Soundboard gọi là Soundboard Button).
Thanh bridge sau khi được dây đàn mắc qua
Chất liệu thanh Bridge
Thanh bridge của đàn piano có chất liệu gỗ nguyên khối hoặc ghép lớp (plywood). một số loại có một lớp gỗ riêng biệt ở bề mặt trên của thanh bridge gọi là Bridge-cap. Steinway và Baldwin làm đàn grand với thanh bridge là gỗ plywood, ghép theo chiều đứng. Steinway có thêm vào lớp gỗ Bridge-cap còn Baldwin thì không. Các loại đàn chất lượng trung bình thường có thanh brigde là gỗ nguyên khối, với các đường vân gỗ nằm thẳng đứng (hướng vuông góc với soundboard). Với kiểu thanh bridge như vậy sẽ truyền âm từ dây đến soundboard rất tốt. Thanh Bridge gỗ ghép Plywood thì các đường vân nằm ngang (song song soundboard) sẽ truyền âm không tốt bằng gỗ nguyên khối. Tuy nhiên, gỗ nguyên khối thường dễ bị nứt hơn gỗ plywood, đặc biệt là khi độ ẩm thay đổi đột ngột với biên độ lớn, hoặc khi dây có lực ép ngang lên bridge pin (side bearing) lớn.
Thanh Bridge bằng gỗ ghép Plywood có phần Bridge-cap
Trên bề mặt của thanh bridge có gắn các chôt kim loại – Bridge pins. Bridge pins được gắn nghiêng góc với mặt phẳng dây đàn, giúp dây được cố định trên thanh bridge và truyền dao động từ dây qua Soundboard. Để tăng khả năng truyền âm từ dây sang Soundboard, thanh bridge được thiết kế khá nhỏ, chỉ đủ để giữ Bridge pins và dây mà không bị nứt gãy. Các loại đàn chất lượng thường khoét vào Brigde pin với các hình dạng đặc biệt có cạnh nằm trên đường tâm của Bridge pin gọi là Bridge pin notch
Các vệt khoét Brigde pins notch
Các đặc tính của thanh Bridge
Để tăng hiệu ứng cộng hưởng dây đàn piano lên Soundboard thì dây cần có một ít lực ép đè lên Bridge, gọi là Downbearing. Độ cong của Soundboard và độ lớn vừa phải của lực dây ép lên Bridge sẽ quyết định chất lượng và âm lượng của tiếng đàn. Nếu lực dây ép không đủ lớn thì âm sẽ ngân lâu nhưng âm lượng nhỏ, lực dây ép lên quá lớn thì âm sẽ rất mạnh nhưng không ngân được lâu. Thông thường để chất âm được hay nhất thì lực dây ép lên bridge sẽ tỉ lệ với độ cong của Soundboard.
Đo downbearing bằng các xác định góc lệch của dây đàn
Để tăng độ dài dây bass (âm bass sẽ hay hơn) mà không tăng chiều dài của đàn, người ta thiết kế dây bass và dây treble chéo nhau hình chữ X, dây bass nằm ở mặt phẳng trên. kiểu này được gọi là over strung, thanh brigde của bass và treble được tách ra làm 2 phần riêng biệt. (một số đàn grand lớn 2 thanh brigde được nối với nhau để giữ cho soundboard thêm chắc khỏe hơn).
Dây bass được mắc chéo so với dây treble để tăng chiều dài
Để âm bass được hay thì dây bass phải càng dài càng tốt, do đó bass bridge thường nằm phía cuối gần soundboard. Tuy nhiên, soundboard chỉ cộng hưởng tốt ở phần giữ, càng về phía cạnh càng cộng hưởng kém. Do đó thanh bridge của phần bass thường gắn dán tiếp vào soundboard thông qua tấm gỗ mỡ rộng gọi là Bridge-apron. Như vậy thanh brigde được đưa ra phía viền soundboad nhưng khi truyền âm xuống thì truyền vào vị trí cộng hưởng tốt của Soundboard.
Thanh Bridge-apron của phần dây bass
Với đàn piano chất lượng, các thanh xương của khung plate (plate struts hoặc plate braces) sẽ bắc ngang qua thanh bridge mà không chạm vào nó. Một số đàn nhỏ hoặc đàn phổ thông thì thanh bridge phải đẽo bớt đi để chông chạm vào plate struts. Khi đẽo thanh bridge thì nó sẽ yếu đi các dây bắc qua vị trí yếu này thường không ổn định, và phần soundboard quanh vị trí đẽo này cũng dễ mất đi hình dạng võng, khiến lực down bearing của dây mất đi sẽ ảnh hưởng lớn đến chất lượng âm thanh.
