Цифровые фортепиано

Цифровое фортепиано — электронный музыкальный инструмент, имеющий клавиатуру фортепиано и воспроизводящий звучание акустических фортепиано. Может также сочетать в себе возможности синтезатора и MIDI-контроллера. Может иметь корпус, напоминающий пианино, электрическое пианино или небольшой рояль.

В нестираемой памяти цифрового фортепиано хранятся предварительно записанные образцы звуков (семплы), полученные при нажатии каждой из клавиш акустического (обычного) фортепиано. В дорогих моделях цифровых фортепиано для каждой клавиши используется по несколько семплов, записанных при более резком и более плавном нажатии клавиши акустического инструмента. Семплы обычно имеют очень высокое качество, они записываются в студийных условиях с применением высококлассных микрофонов, а в качестве источников звука выступают лучшие акустические рояли мира. Например, компания Roland использует в своих цифровых фортепиано звуки рояля Steinway & Sons, компания Kawai использует рояли собственного производства, а компания Yamaha собственные одноимённые рояли и рояли Bösendorfer.

Для каждой клавиши в цифровом фортепиано установлен один или несколько датчиков (зачастую оптических), фиксирующих динамику скорости нажатия клавиши. Специальный микропроцессор цифрового фортепиано изменяет звуковой семпл данной клавиши в соответствии с динамикой её нажатия (делает звук семпла громче или тише) и учитывая нажатие педалей, после чего полученный звук воспроизводится через встроенные динамики цифрового пианино, через наушники или через подключённую внешнюю акустическую систему. Данный процесс повторяется для каждой нажатой клавиши. Если клавиша долго удерживается в нажатом положении, вторая половина семпла воспроизводится снова и снова с постепенным уменьшением громкости. Современные дорогие модели цифровых фортепиано могут также добавлять звуки резонанса, возникающего между струнами нажатых клавиш, а также звуки движения механических частей фортепиано (молоточков, педалей) для более убедительной имитации акустического инструмента. В некоторых моделях цифровых пианино к семплу могут применяться цифровые фильтры для получения звуковых эффектов (эффекта hall, реверберации и т. д.) и изменения громкости отдельных частотных полос звука (эквалайзер).

В последнее время появились модели цифровых фортепиано не использующие семплы, а полностью синтезирующие воспроизводимый звук на основе специальных математических алгоритмов. Алгоритмы генерации звука и изменения звуковых семплов микропроцессором являются одной из главных технологических тайн при разработке цифровых фортепиано.