Wie funktioniert ein E-Piano?

Moderne E-Pianos sind in den letzten Jahren erheblich weiterentwickelt worden. Wenngleich klassische Konzertpianisten immer noch eher skeptisch sind, ob E-Pianos jemals die Klangvielfalt und das Spielgefühl mechanischer Pianos erreichen, finden sie wegen ihrer vielfältigen Vorteile immer mehr Verwendung – auch unter professionellen Musikern.

Lesen Sie hier wie sie funktionieren, um besser entscheiden zu können, ob ein E-Piano für Sie geeignet ist. Wie funktioniert ein E-Piano? Hier finden Sie Antworten:

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Historie

Pianos mit elektrischen Komponenten gibt es schon seit Ende des 19. Jahrhunderts. Ging es anfänglich eher um verschiedene Versuche die Klangeigenschaften mechanischer Klaviere zu verändern, wurden in den letzten gut 100 Jahren immer ausgefeiltere Methoden entwickelt, um die Klänge von Musikinstrumenten vollständig auf elektronischem Wege zu erzeugen.

Unterschiedliche Arten elektrischer und elektronischer Pianos entstanden, deren oft ähnlich klingenden Bezeichnungen zunehmend ineinander verschwammen.

So sehen manche Puristen im E-Piano ausschließlich jene charakteristisch klingenden elektromechanischen Pianos, die in den 1950ern durch Ray Charles und später durch die Beatles, The Doors und anderen populär wurden. Mittlerweile werden die Begriffe E-Piano und Digitalpiano aber zumeist synonym verwendet.

Die Methode ist bei allen gleich

Grundsätzlich funktionieren alle modernen elektronischen Pianos auf die gleiche Art und Weise. Statt die Töne mittels Saiten oder anderer mechanisch schwingender Bauteile zu erzeugen und per Resonanzkörper zu verstärken, werden die Töne auf elektronischem Wege erzeugt, verstärkt und über eingebaute Lautsprecher, Kopfhörer oder angeschlossene Verstärker ausgegeben.

Heutige E-Pianos lassen sich bezüglich der Klangerzeugung und Qualität im Wesentlichen in drei Kategorien einteilen:

– Synthesizer
– Einfache Sampler
– Hochwertige Sampler mit DSP-Filtern

Synthesizer

Synthesizer bestehen aus analogen oder digitalen Schaltungen, die einfache elektrische Schwingungen wie Sinus- oder Sägezahnwellen erzeugen. Diese Schwingungen werden kombiniert und durch verschiedene Filter so weit verändert, bis sie dem Klang echter Instrumente ungefähr ähneln.

Die Möglichkeiten eines Synthesizers sind stark begrenzt, denn mechanische Instrumente haben sehr komplexe Klangeigenschaften, die auf künstlichem Wege kaum nachzuahmen sind. Man findet sie heute nur noch selten außerhalb der elektronischen Musikszene, wo ja ganz bewusst auf neuartige, künstliche Klänge Wert gelegt wird.

Sampler

Sampler gehen einen anderen Weg. Statt Klänge synthetisch zu erzeugen, speichern sie Aufnahmen der einzelnen Töne realer Instrumente und spielen sie beim entsprechenden Tastendruck ab. Da Sampler nicht auf imitierten Tönen basieren, ist ihre Klangqualität weitaus besser als die von Synthesizern. Sieht man mal von Spielzeug-Keyboards und einigen Spezialinstrumenten ab, basieren fast alle heutigen Keyboards und digitale E-Pianos auf dieser Technologie.

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Anzahl der Töne ist wichtig

Die Qualität von E-Pianos mit Samplingtechnologie hängt maßgeblich von der Anzahl gespeicherter Samples und dem Umfang der Polyphonie ab. Polyphonie – also Mehrstimmigkeit – bezeichnet die Fähigkeit mehrere Töne gleichzeitig abzuspielen oder zu produzieren, was für ein natürliches Klangbild, sowie zum ernsthaften Musizieren unerlässlich ist.

Sampler mit DSP-Filtern: Oberklasse der E-Pianos

Die Oberklasse der E-Pianos stützt sich ebenso auf die Samplingtechnologie, verbessern die Klangeigenschaften aber mit zusätzlichen DSP-Filtern. DSP steht für Digital Signal Processing und bezeichnet Techniken, mit denen Signale aller Art, inklusive akustischer Signale, auf vielfältige Weise, bei nur geringen Qualitätsverlusten verarbeitet und verändert werden können.

Denn ein simples Abspielen der aufgenommenen Samples reicht für ein hochwertiges, möglichst naturgetreu klingendes E-Piano nicht aus.

Ein mechanisches Instrument hat ein sehr dynamisches und vielfältiges Klangverhalten, je nachdem, wie sanft oder hart die Tasten anschlagen, die Töne mittels Fußpedalen gedämpft oder komplexe Akkorde gespielt werden. Die Klangvielfalt mechanischer Klaviere ist viel zu groß, als dass alle möglichen Töne in Samples gespeichert werden könnten.

Realistisches Spielgefühl und Klangverhalten

Für ein realistisches Spielgefühl und Klangverhalten muss das E-Piano die verschiedenen Spielweisen ermöglichen. Moderne E-Pianos haben daher neben Fußpedalen mit entsprechenden Funktionen auch Drucksensoren in den Tasten, die ein natürliches Spiel erlauben.

Abhängig vom Tastendruck und den verwendeten Pedalen verändern die DSP-Filter die abzuspielenden Samples, berechnen Resonanzen und mischen die Samples zu komplexen Klängen, die sich immer weiter den Klängen mechanischer Pianos annähern.

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Sampling und DSP-Filter ermöglicht darüber hinaus das Speichern bzw. Produzieren der Klänge mehrerer Instrumente. Auf Knopfdruck kann ein E-Piano klingen wie ein einfaches Klavier, Konzertflügel, Cembalo, Orgel oder prinzipiell wie jedes andere Musikinstrument und das Musizieren in ganz unterschiedlichen Räumlichkeiten wie Konzerthallen, Kirchen oder Kellern kann simuliert werden.

Qualität der Tasten

Da die Tasten eines elektrischen Keyboards keine mechanischen Klangerzeuger wie Saitenhämmer betätigen müssen, ist das Spielgefühl ganz anders als bei mechanischen Klavieren, grob vergleichbar mit dem Unterschied zwischen mechanischer Schreibmaschine und Computertastatur.

Die Tasten von einem Keyboard erzeugen kaum Gegendruck und fühlen sich für erfahrene Pianisten sehr seltsam an.

E-Pianos haben daher mechanische Elemente wie Federn in den Tasten um einen natürlichen Tastendruck zu simulieren.

Besonders hochwertige E-Pianos gehen noch weiter und erzeugen ein äußerst realistisches Tastengefühl mit kleinen Saiten und Hämmern, die hier aber keine Klang erzeugende Funktion mehr haben.

Klangqualität und Spielgefühl

Obschon selbst neueste E-Pianos bezüglich Klangqualität und Spielgefühl noch nicht ganz an mechanische Instrumente heranreichen, ist die Technologie schon so weit fortgeschritten, dass ein E-Piano eine ernst zu nehmende Alternative darstellt. Immer weniger Menschen sind in der Lage die unterschiedlichen Klangeigenschaften von mechanischen und elektronischen Pianos bewusst wahrzunehmen.

Die etwas geringere akustische Authentizität wird aufgewogen durch interessante Möglichkeiten und Eigenschaften. Sie sind vergleichsweise günstig, durch ihr geringeres Gewicht leichter transportierbar und müssen nicht gestimmt werden.

Da sie elektronisch funktionieren, ermöglichen sie direkte Aufnahmen ohne Mikrofon, Kopfhörer um die Nachbarn nicht zu stören und hilfreiche Funktionen wie automatisches Spielen oder Tastenbeleuchtung. Letzteres ist besonders nützlich fürs Üben.

Einzelne Tasten können zum Leuchten gebracht werden, sodass der Lernende die zu spielenden Tasten leicht findet.

Anschlüsse für die E-Pianos

Viele E-Pianos können per MIDI- oder USB-Schnittstelle an einen Computer angeschlossen werden, um entsprechende Musikprogramme zu steuern oder von ihnen gesteuert zu werden. Sowohl für Komponisten, als auch für Übende ergeben sich daraus ganz neue Anwendungsmöglichkeiten.

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