Tồn tại hơn 300 năm, đàn piano được xem là một nhạc cụ truyền thống không kém gì violin hay guitar. Giống như những nhạc cụ đó, chúng ta thường nghĩ piano được chế tạo hoàn toàn từ các vật liệu tự nhiên như gỗ, nỉ, da, sắt, đồng. Và đúng là những cây đàn piano đầu tiên đã được làm từ các vật liệu như vậy. Tuy nhiên, kể từ khi ra đời với vai trò là một biến thể của harpsichord, chiếc gravicembalo col piano e forte đã dần phát triển thành cây đàn grand piano hiện đại với sự thay đổi đáng kể về kích thước, trọng lượng, âm thanh và vật liệu cấu tạo. Trên thực tế, nhiều vật liệu được sử dụng trong những cây đàn ngày nay từng bị xem là phi truyền thống hoặc thử nghiệm.
Những cây đàn đầu tiên về cơ bản là harpsichord được gắn thêm các búa nhỏ để gõ vào dây thay vì dùng mỏ quạ để gảy. Dây đàn được làm bằng kim loại, với sắt dùng cho dây âm cao và đồng hoặc đồng đỏ cho dây âm trầm. Các chốt chỉnh dây, chốt cầu, chốt hitch, chốt nut, chốt phím và các đòn bẩy khác cũng đều bằng kim loại. Một lượng nhỏ vải len hoặc nỉ được dùng để giảm âm khi các bộ phận chuyển động. Búa đàn thời kỳ đầu có đầu bọc da, phần lõi làm bằng gỗ hoặc cuộn giấy da nhỏ, gắn vào thân búa bằng gỗ. Phần còn lại của cây đàn chủ yếu được làm từ gỗ: vân sam, thông hoặc bách dùng cho bảng cộng hưởng và thùng đàn, còn các bộ phận như cầu đàn, bảng pinblock và dãy chốt hitch làm bằng gỗ cứng như phong, dẻ gai hoặc hickory. Phải mất cả thế kỷ, công thức chế tạo đàn piano này mới bắt đầu thay đổi rõ rệt.
Dây Thép Tôi Và Khung Gang
Trong suốt thế kỷ 18, dây đàn thường được làm bằng sắt mềm. Năm 1810, hãng Pleyel tại Paris đã được cấp bằng sáng chế quy trình sản xuất dây thép tôi. Việc áp dụng dần dần dây thép vào piano trong vòng 30 năm sau đó có thể xem là bước đột phá đầu tiên trong việc thay thế vật liệu truyền thống. Dây thép tôi cho phép kéo căng với lực lớn hơn dây sắt, tạo ra âm thanh mạnh mẽ hơn, đáp ứng nhu cầu ngày càng cao của các nghệ sĩ. Do đó, đây được xem là một cải tiến đáng giá.
Cùng thời điểm dây thép được đưa vào sử dụng, việc gia cố khung đàn bằng gang cũng bắt đầu. Ngay cả khi dùng dây sắt có lực căng thấp, tổng lực kéo từ tất cả dây đàn đã lên tới vài tấn, khiến khung gỗ dần bị biến dạng. Từ khoảng năm 1800, nhiều nhà sản xuất đã thử dùng ống và thanh sắt hoặc tấm gang tại dãy chốt hitch để gia cố đàn. Khi dây thép ngày càng phổ biến và lực căng tăng lên, việc tìm kiếm vật liệu bracing phù hợp trở thành ưu tiên cấp bách. Năm 1825, Alpheus Babcock, một nhà sản xuất đàn tại Boston, đã thành công trong việc đúc khung gang nguyên khối cho đàn square grand. Đến cuối thế kỷ 19, hầu hết các hãng đã áp dụng thiết kế này và ngày nay, khung gang nguyên khối là một trong những đặc điểm nổi bật của đàn piano hiện đại.
Búa Đàn: Da Hay Nỉ?
Ở thế kỷ 18, búa đàn trong các trường phái chế tác piano Anh và Vienna thường được làm bằng các lớp da bọc quanh lõi gỗ. Da có độ đàn hồi tốt và chắc chắn, đồng thời có nhiều mức độ cứng mềm khác nhau, tạo ra âm thanh rất đa dạng. Theo Rosamond E.M. Harding trong cuốn The Piano-Forte: Its History Traced to the Great Exhibition of 1851, đến tận năm 1856, da hươu vẫn được coi là vật liệu bền nhất cho búa đàn, nếu chất lượng da đồng đều và có độ đàn hồi tốt. Tuy nhiên, da không bao giờ đạt được sự đồng đều hoàn hảo nên việc tìm kiếm vật liệu thay thế vẫn tiếp tục. Các thử nghiệm bao gồm dùng vải, nút bần, cao su, bọt biển và cả bùi nhùi. Năm 1826, Jean Henri Pape tại Paris được cấp bằng sáng chế cho búa đàn bọc nỉ. Trong nửa sau thế kỷ 19, da và nỉ được kết hợp theo nhiều cách khác nhau, nhưng cuối cùng, nỉ đã thay thế da và trở thành vật liệu tiêu chuẩn mới cho búa đàn.
Phím Đàn: Ngà Voi Hay Nhựa Tổng Hợp?
Đôi khi, một vật liệu truyền thống trở nên không còn sẵn có và buộc phải thay thế bằng vật liệu khác. Một ví dụ điển hình là việc thay thế mặt phím ngà voi bằng nhựa tổng hợp. Dù các nhà sản xuất đã dùng nhựa cho những cây đàn giá rẻ từ thập niên 1930 và thậm chí trên đàn grand cao cấp từ thập niên 1960, thì đến khi các lệnh cấm ngà được ban hành vào năm 1973 và 1989, nhựa mới chính thức trở thành vật liệu chính thay cho ngà voi.
Trên thực tế, việc tìm kiếm vật liệu thay thế ngà đã bắt đầu từ cuối thế kỷ 18, với các bằng sáng chế từ năm 1788 đến 1840 cho việc phủ mặt phím bằng kính, men, xương, sừng, xà cừ và sứ. Ngày nay, nhiều hãng sử dụng loại nhựa có màu sắc và bề mặt gần giống ngà, thậm chí đặt tên là “ngà tổng hợp”, với mục tiêu tái tạo độ nhám, khả năng thấm hút và cảm giác chơi phím tương tự ngà thật.
Da Tổng Hợp Trong Cơ Cấu Bộ Máy
Trước đây, da nai được sử dụng để bọc nhiều bộ phận trong cơ cấu action như khớp búa, điểm đỡ búa, hoặc phần giữ búa đứng. Từ thập niên 1960, các hãng đã thử nghiệm dùng vật liệu tổng hợp thay thế. Chẳng hạn, Baldwin từng dùng Corfam, nhưng chất liệu này trở nên cứng và gây tiếng ồn sau vài năm, buộc hãng phải chuyển sang dùng Ecsaine. Steinway cũng từng thay thế hoàn toàn khớp da bằng nỉ ép nhưng sau phản hồi không tích cực, họ quay lại dùng da nai.
Gần đây, cả nhà máy Steinway ở New York và Hamburg đã chính thức thay da nai bằng Ecsaine ở các vị trí như khớp búa và backcheck. Ecsaine có độ mềm, bền và đồng đều cao, giúp giảm tiếng ồn và cải thiện độ chính xác.
Gỗ Công Nghiệp Và Các Lớp Sơn Mới
Hiện nay, phần vỏ đàn được cấu thành từ các loại gỗ công nghiệp như MDF, gỗ ép, hoặc thậm chí giấy nén thay vì gỗ tự nhiên. Các loại sơn cũng thay đổi mạnh mẽ theo thời gian. Từ shellac và sơn dầu truyền thống, ngành công nghiệp chuyển sang dùng cellulose lacquer vào năm 1928, sau đó là polyurethane và polyester. Sơn polyester, một loại nhựa tổng hợp, hiện rất phổ biến nhờ độ bóng sâu, độ bền cao và khả năng chống trầy xước tuyệt vời, dù cực độc ở dạng lỏng.
Bộ Máy Action Bằng Nhựa
Các hãng như Kawai và Mason & Hamlin đã đầu tư lớn để chế tạo các bộ phận action bằng nhựa tổng hợp. Mục tiêu không phải để giảm chi phí, mà nhằm tạo ra sản phẩm đồng đều, chính xác và ổn định hơn gỗ. Kawai dùng ABS và tăng cường bằng sợi carbon để giảm khối lượng, tăng độ phản hồi, đặc biệt là khả năng lặp phím. Họ còn thiết kế bề mặt tiếp xúc có hình dạng và kết cấu lý tưởng mà gỗ không thể đạt được.
Mason & Hamlin thông qua công ty con Wessell, Nickel & Gross (WNG), đã chế tạo các bộ phận action từ vật liệu tổng hợp siêu bền, nhẹ và không bị ảnh hưởng bởi độ ẩm. Bằng cách tái thiết kế cơ cấu wippen để giảm khối lượng và chuyển trọng tâm gần điểm quay, họ tạo ra cơ cấu nhanh nhạy hơn. Các thanh búa được làm từ ống sợi carbon, giúp đồng nhất độ cứng, giảm thiểu nhu cầu chỉnh âm.
Sự Truyền Thống Vẫn Được Duy Trì
Dù nhiều hãng tiên phong dùng vật liệu mới, một số nhà sản xuất cao cấp vẫn trung thành với vật liệu truyền thống. Steinway & Sons cho biết việc sử dụng gỗ phong cứng trong action là yếu tố không thể thiếu tạo nên cảm giác phím và âm thanh đặc trưng của họ. Bösendorfer cũng khẳng định luôn tuân thủ truyền thống 180 năm về việc sử dụng vật liệu hữu cơ, tự nhiên.
Khớp Action (Action Centers)
Phần lớn các hãng vẫn dùng thiết kế action center truyền thống gồm đinh trục kim loại và bọc nỉ. Tuy nhiên, nỉ rất nhạy với độ ẩm, gây ra tình trạng nặng phím khi ẩm và lỏng, ồn khi khô. Để khắc phục, Steinway từng ngâm gỗ trong paraffin và sau đó phát triển bọc trục bằng Teflon (Permafree™) từ năm 1962. Tuy nhiên, thiết kế này gặp nhiều khó khăn thực tế và đến năm 1981, Steinway quay lại dùng nỉ tẩm Teflon (Permafree II™) để đạt sự ổn định cao hơn.
Mason & Hamlin lại đi xa hơn khi thay thế đinh trục bằng bạc đạn thép không gỉ, với độ chính xác cực cao, kèm theo bọc composite siêu bền và ổn định. Nhờ đó, họ kiểm soát lực ma sát và cảm giác phím với độ chính xác chưa từng có.
Xu Hướng Tương Lai
Một số hãng khác cũng đang nghiên cứu sử dụng vật liệu tổng hợp. Chẳng hạn, Steingraeber & Söhne dùng bảng cộng hưởng carbon-fiber cho dòng Phoenix System. Một số kỹ sư còn đang thử chế tạo toàn bộ cây đàn từ composite để tạo ra một chiếc đàn grand nhẹ, dễ di chuyển và bảo vệ tài nguyên rừng.
Dù giấc mơ về cây đàn grand hoàn toàn bằng vật liệu tổng hợp vẫn chưa thành hiện thực, lịch sử đã chứng minh rằng các vật liệu phi truyền thống sẽ luôn có chỗ đứng trong quá trình phát triển của cây đàn piano.
Xem Thêm:
