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El punto de ataque es clave para la
sonoridad. Hay diferentes teorías acerca de su ubicación ideal, no
obstante, tradicionalmente el fabricante se ha regido, sobretodo, por
criterios empíricos que la teoría ha confirmado
Las proporciones citadas son las que
generalmente encontramos en pianos modernos, pero dado que el piano es
fruto de una larga evolución, no es extraño encontrar en instrumentos
"históricos" disposiciones del punto de ataque de lo más variado.
Fundamentalmente, el punto de ataque influye sobre la sonoridad en los
siguientes aspectos:
- En la producción de armónicos
naturales de la cuerda: se pueden reforzar, o anular, ciertos
armónicos según la disposición del punto de ataque.
- En el tiempo de contacto del
martillo sobre la cuerda después del impacto. La cuerda es más rígida
al ataque del martillo en sus extremos que en la parte central, de
manera que cuanto más cerca de los extremos sea el ataque, más rápido
es el rebote del martillo. Esto, junto con la dureza del martillo,
afecta definitivamente al sonido.
 2.
Material
La cuerda de piano se fabrica
actualmente con acero (hasta el siglo XIX la cuerda era de latón o de
alambre). Hay una amplia variedad de calidades de cuerda en función de
su proceso de fabricación. El resultado es notorio en la calidad del
sonido y en su resistencia a la ruptura. La cuerda ideal seria aquella
que tuviese una alta resistencia a la ruptura y fuese lo suficientemente
elástica para producir un sonido agradable, al mismo tiempo que fuese un
cilindro perfecto, hecho que garantiza su afinación.
3.
Propiedades físicas de la cuerda
Una vez establecida la línea de
puntos de ataque y las correspondientes proporciones de cuerda para cada
extremo, el constructor tiene que asignar a cada cuerda sus medidas de
grosor y longitud.
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Para comprender mejor los criterios que
tiene en cuenta el constructor en sus cálculos, conviene hacer un repaso de
las propiedades de las cuerdas en tensión.
3.1. Frecuencia
Cuando se percute una cuerda, esta entra
en vibración, es decir, entra en un movimiento oscilatorio periódico. A esta
oscilación se la denomina frecuencia, y su unidad de medida es el Hertz
(abreviado: Hz). Un Hz es una oscilación completa por segundo. Cuando
decimos que el La3 está afinado a 440 Hz, queremos decir que la cuerda se
mueve en un movimiento oscilatorio de 440 ciclos por segundo. Por lo tanto,
la frecuencia es una medida de la velocidad del movimiento de la cuerda. A
más velocidad, más agudo es el sonido; a menos velocidad, más grave. En el
piano moderno, con su tesitura de 7 octavas y cuarto (88 notas), las
frecuencias van de los 27,5 Hz para el La más grave, hasta los 4.186,0 Hz
para el Do más agudo.
Todas las notas de la octava tienen
entre sí unas relaciones de frecuencias que, en general, son simples. Por
ejemplo:
- Las octavas tienen una relación 1:2,
lo que significa que el sonido de una octava se produce por la duplicación
de la vibración. El La4 vibra a 880 Hz, el doble que el La3 (440 Hz).
- Las quintas tienen una relación 2:3
- Las cuartas tienen una relación 3:4
- Las terceras tienen una relación 4:5
- El resto de notas de la octava
natural son inversiones de los intervalos anteriores.
Esto tiene una relación directa con la
afinación del piano y el "temperamento". Actualmente, la octava musical está
construida sobre la base de la afinación por el "temperamento igual" que
define distancias iguales para todos los semitonos de la octava. Esto se
hace repartiendo el intervalo de octava en 12 partes exactamente iguales.
3.2. Tensión.
Conocido el punto de ataque y las
frecuencias de todas las notas del octava, el paso siguiente es establecer
la tensión general del encordado. Actualmente es de 70 a 100 Kg. por cuerda
según las dimensiones del piano. Interesa sobretodo que la tensión sea
regular en todo el instrumento de cara a la estabilidad de la afinación.
Este criterio no es universal ya que la tensión de la cuerda no solo influye
en la potencia del sonido; también es un factor determinante en la "inarmonicidad
de la cuerda", propiedad de la cuerda que tiene relación en la producción de
armónicos y la afinación.
3.3. Longitud y diámetro de cuerda.
El sonido emitido por una cuerda, es
decir, su frecuencia, depende de la fuerza a la que está tensada y de sus
dimensiones (longitud y diámetro). La siguiente fórmula, denominada de
Taylor, relaciona esto parámetros:
Esta es la fórmula que emplea el
constructor de pianos para calcular los diámetros y longitudes de cuerda.
Como a cada note le corresponde una frecuencia específica conocida y la
tensión del encordado se ha establecido como constante para todo el piano,
solamente quedan dos variables para trabajar: la longitud y el diámetro de
cuerda. El fabricante dispone de "galgas" (diámetros) de cuerda que van de
los 0,775 mm. hasta los 1,5 mm. en pasos de un cuarto de milímetro.
Distribuyendo estas galgas a lo largo del arpa del piano, se obtiene el
incremento regular de las longitudes de cuerda y, en consecuencia, la
elegante forma externa del instrumento (piano de cola).
Tradicionalmente, este trabajo de
cálculo de cuerda se ha basado en criterios empíricos. La fórmula de Taylor
ayuda enormemente, pero no tiene en cuenta otros criterios como la
elasticidad de la cuerda, la afinación y la "inarmonicidad" que son
esenciales para la buena sonoridad del piano.
3.4. armónicos
El movimiento oscilatorio de la cuerda
en vibración viene acompañado de un conjunto de pequeños movimientos
oscilatorios colaterales. La cuerda de manera natural, subdivide su
movimiento en partes exactamente proporcionales a su longitud total. Se
subdivide por la mitad, en tres partes iguales, en cuatro, etc. Cada una de
estas partes genera un sonido específico que se denomina armónico.
Los armónicos siguen una serie regular
que es la base de la construcción de la escala musical:
-
El primer armónico define la tónica de la escala i corresponde a la
vibración de la longitud total de la cuerda.
- El segundo armónico suena cuando la
cuerda se subdivide por la mitad dando el sonido de octava.
- El tercero da la quinta (la cuerda en
tres partes).
- El cuarto, el séptimo, i muchos otros
más vuelven a dar la octava (la octava y sus múltiplos es el armónica más
repetido).
- El quinto de la tercera.
- El sexto vuelve ser la quinta. Es el
segundo armónico más repetido.
Todo el resto de la escala musical va
saliendo dentro de la serie armónica, pero cada vez en posiciones más
remotas. La intensidad del sonido de cada armónico va disminuyendo a medida
que se aleja del armónico fundamental.
El sonido es la suma de todos los
armónicos. Los armónicos no son un simple añadido, son el propio sonido.
Los armónicos son los que definen las
características del sonido. Permiten identificar el instrumento que lo ha
producido, apreciar su timbre, la calidad, etc. El oído humano es capaz, en
un instante, de captar la enorme cantidad de información que proporciona una
cuerda en movimiento.
En el piano, el punto de ataque del
martillo a la cuerda, está calculado para que genere un sonido agradable
teniendo en cuenta los armónicos. De todo el conjunto de armónicos los hay
más deseables que otros. El punto de ataque pretende eliminar estos últimos.
Cada movimiento oscilatorio de la cuerda se produce entre dos "nódulos" que
son los puntos inmóviles. La parte más amplia de la oscilación se produce en
la parte central, denominado "vientre". Si se percute una cuerda en el
vientre de una oscilación, el armónico correspondiente queda reforzado.
Haciéndolo en un nódulo lo silenciamos.
3.5 inarmonicidad
La inarmonicidad es una característica
de la cuerda muy interesante. Tal como hemos definido los armónicos (como un
conjunto de sonidos derivados de la subdivisión en partes proporcionales de
la cuerda en vibración), da lugar a pensar que los armónicos son también
proporcionales, i por lo tanto, intervalos musicales justos. En teoría así
es, pero en la práctica, el hecho de que la cuerda sea un objeto material
con unas características físicas concretas, hace que la serie armónica tenga
una cierta distorsión. Esta distorsión es la "inarmonicidad", y siempre está
presente en el sonido del piano. La inarmonicidad hace que los armónicos se
"abran", es decir, que sean más agudos de lo que les correspondería según la
serie armónica natural.
Dentro de ciertos valores, la
inarmonicidad, es deseable. Le da riqueza y timbre al sonido del piano, y
una personalidad propia. Es una característica esencial de su sonido. Pero
hay un límite para su valor, más allá del cual es indeseable porque
distorsiona excesivamente los armónicos e imposibilita la afinación. De
hecho, una preocupación importante de los constructores de pianos, es
mantener a raya el valor del coeficiente de inarmonicidad.
La inarmonicidad depende principalmente
de la tensión y de la flexibilidad de la cuerda. Cuanto más tensa y más
flexible, más bajo es el coeficiente de inarmonicidad. Una buena combinación
de estos dos factores solo es posible en instrumentos grandes. Por esto, los
instrumentos de dimensiones generosas, no solamente tienen más potencia de
sonido, sino que además son más "armoniosos". Los instrumentos pequeños, en
cambio, son un verdadero quebradero de cabeza para los afinadores
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La tabla está construida por una
plancha de entre 12 y 15 mm. de grosor según la medida del instrumento y
criterio del fabricante. La plancha se confecciona a base de encolar
entre sí, hasta obtener toda la superficie de la tabla, un conjunto de
listones de entre 10 y 15 cm. de anchura.
El dimensionado de la la tabla
armónica es muy complejo, los criterios para definir sus medidas de
área, gruesos, número de barras armónicas, etc. son muy amplios y su
influencia en la sonoridad es decisiva.
En el piano moderno (a partir de
1.850) a la tabla armónica se le da una curvatura de manera que toma un
aspecto de "cúpula". El radio de esta curvatura es de unos 18 metros,
esto hace que sea difícilmente apreciable a simple vista. La curvatura
ayuda a la tabla a resistir la presión de las cuerdas, y al mismo tiempo
aumenta espectacularmente la resonancia del instrumento.
Además de la curvatura, en los
pianos de calidad el grosor de la tabla es variable diafragmáticamente,
es decir, el grosor disminuye desde el centro a la periferia. Con ello
se consigue una mejor capacidad vibratoria. |
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