ピアノのルーツをその源まで辿れば、弦楽器の始まりまで行き着くことになる。神話では水星の名前でもあるマーキュリーに相当するギリシア神ヘルメスが、ナイル川で捕まえた亀の甲羅に弦を張って作った竪琴が、最初の弦楽器の発明ということになるのだろう。ところで実際の弦楽器の起源は、弓状のものが武器としても楽器としても用いられていたという証拠からも、狩猟用の弓であると考えられている。旧約聖書にはしばしば竪琴（ハープ）が登場するし、ギリシアの四弦琴（テトラコード）はピュタゴラスによる音程や音階の研究に重要な役割を果たした。

　そのピュタゴラスから下ること約２０００年、ガリレオ（１５６４〜１６４２）及びメルセンヌ（１５８８〜１６４８）によって、張弦の振動数に関して次の（１）〜（４）のようなことが発見された。ヴァイオリンの調弦やピアノの調律は、弦が取り付けられている糸巻きを回して弦の張力を変えることによって成される。そしてこれら弦の振動に基づいている楽器の音を出すには次の３つの方法がある。すなわちハープのような撥弦、ピアノのような打弦、そしてヴォイオリンのような擦弦だ。ピアノは、張弦もしくは張線を打って音を出す「打弦楽器」である。

　　　（１）弦の長さに反比例する。
　　　（２）弦の張力の平方根に正比例する。
　　　（３）同一材質の弦においては弦の直径に反比例する。
　　　（４）単位の長さの弦の質量（重さ）の平方根に反比例する。

　楽器の女王パイプオルガンに比して、ピアノは楽器の王とも言われているが、このピアノの直接の先祖はクラヴィコード、スピネット、ハープシコードである。ところでクラヴィコードは打弦の強弱を加減することで、ある程度音色と音量を変えられるが、音の大きさが非常に小さいという弱点がった。また一方スピネットとハープシコードは弦を引っ掻いて音を出すので大きな音は出せるが、音色や音量を変えられないという欠点があったのだ。１７０９年、バルトロメオ・クリストフォリがハンマーの機能を応用してピアノ（弱音）とフォルテ（強音）の効果を出せるハープシコードの試作品を発表した。「ピアノ・フォルテ」という名前はこの新しい楽器の名称＜Gravicembalo　col　piano　e　forte＞（弱音及び強音のクラヴィチェンバロ）からきている。

　一連の弦とハンマー機能と鍵盤が特徴的なこの楽器は、当時のイタリアであまり評価されなかった。しかしこの楽器に関する記事を読んで、ドイツのジルベルマンが制作を始めることになった。ポツダムのサンスーシ宮殿にはこのジルベルマン制作のピアノが保存されている。この宮殿が落成した１７４７年に、ヨハン・セバスティアン・バッハがフリードリッヒ大王に主題を与えられて即興演奏をしたピアノだ。そしてバッハがライブツィヒに戻った後、この即興曲を推考・清書して王に献じたものが、名作「音楽の奉げもの」である。

　それ以後ピアノには様々な改良と実験が加えられていくのだが、フランス大革命の後にはピアノそのものにも大革命が起こった。太いピアノ線と巻線を採用しフレームに鋼鉄を用いることで、以前よりはるかに強い張力に耐えられるようになり、音域も４＋（１／２）オクターブから７＋（１／３）オクターブに拡大された。鋼鉄フレームは反って曲がることがないので、調律を頻繁に繰り返す必要もなくなった。アクションの面では、鍵盤を押すとホッパーがハンマーの柄を押して弦に打ち当てるような構造が工夫された。またその反発力で戻ってくるハンマーは止め具に当たって止められるので、繰り返し叩くことができるようになったのである。

　またペダルに関しては「左ペダル」を踏むと、２本もしくは３本の弦のうちの１本だけがハンマーに当たるようにアクションの位置がずれる。そして「右ペダル」を踏むとダンパーの全部が弦から離れて音が大きくなり、その音の部分音に相当する弦を叩かなくてもそれらの弦を振動させることができるようにもなった。この効果から左ペダルは「ソフト・ペダル」、右ペダルは「ラウド・ペダル」と呼ばれている。

　ハンマーは木製の柄と、薄いなめし革と数枚のフェルトで包まれた頭とから成っている。硬く圧縮されたフェルトは高い部分音に対して比較的多くのエネルギーを与え、軟らかで毛羽立ったフェルトは基本音と第２部分音を強く響かせ、高音の部分音には余りエネルギーを与えない。このハンマーのアタック点は試行錯誤の末、経験的に弦の一端から０．１２の部分に定まっている。不協和な部分音は第７、第９、第１１の部分音であり、これらの節は弦の一端からそれぞれ０．１４、０．１１、０．０９の部分である。これからも０．１２の部分に選定されたアタック点は不協和部分音を弱めるのに都合のいいポイントであることが分かるだろう。またこのアタック点は、ハンマーから弦へのエネルギー転換率が最大であり、また基本音の音量と響板の強制振動が共に最大となるという利点も持っている。

　子供の頃のイメージでは、このグランドピアノの８８鍵の端から端までははるかに遠かった。しかし現在実際にピアノの前に立ち、両手をいっぱいに伸ばし開いてみれば、かなり楽々とのその端から端までに届くことが分かる。この８８鍵は５２の白鍵と３６の黒鍵からなっている。左端の最低音Ａから始まって、この５２の白鍵にはそれぞれＡ−Ｂ−Ｃ−Ｄ−Ｅ−Ｆ−Ｇとアルファベットの１文字ずつの名前が付けられている。Ｇの次はまたＡに戻って、この７文字のオクターブは７回繰り返される。そして最後にＡ−Ｂ−Ｃが加えられて、右端の最高音Ｃに辿り着く。そして３６の黒鍵の名前だが、こちらの方は左隣の白鍵の名前にシャープを付ける場合と右隣の白鍵にフラットを付ける場合がある。例えば一番右側の黒鍵はＡシャープでもあり、Ｂフラットでもあり得るのだ。どちらで呼ばれるかは一定のルールの元に作曲者が決定する。

　私たちには１０本の指があるので、同時に１０までの鍵盤を押さえることができるし、連続して多数の鍵盤をすみやかに弾くことも可能である。またアクセルとブレーキを踏むようにペダルを踏んで音を調節することもできる。しかしまさにこの私たちが肉体を持つ人間であるがゆえに、空間的にも人間工学的な制限を受けている。私たちが音楽として用いることのできる音域を、両手を広げて届く範囲内に音階として無理なく納めるということと、私たちの手と指の大きさがそのスペースに鍵盤の数を無数に増やせないという現実も、１オクターブの中に１２個の音階というシステムが決定した大きな理由になっている。

　テクノロジーの発展も手伝って、コンピュータは小型軽量化と高品位化が現在も続いている。しかし入力のためのキーボードには小型化の限界がある。小さすぎるモニターが見にくくて使えないように、小さすぎるキーボードは使えないのだ。同じように私たちの身体機能自体による物理的制限が、音に対する人間の認知と理論と共に、ピアノの鍵の配置と数を決定付けたファクターになっている。コンピュータには本来は障害者用に開発されていた音声入力という方式にも活路があるが、ピアノ演奏に音声入力は馴染まないだろう。それにしてもこのコンピュータのキーボードのキーの数が、オプショナルなテンキーを除くと、ぴったりではないがピアノの８８鍵に非常に近い数であるのも興味深い事実である。