LA CUERDA:

1. PUNTO DE ATAQUE

2. MATERIAL

3. PROPIEDADES FISICAS

4. FABRICACIÓN DE LA CUERDA

5. PREVENCIÓN CONTRA LA OXIDACIÓN DE LA CUERDA

 

 

 

LA CUERDA


La cuerda es el componente más importante del piano. En definitiva es el elemento generador del sonido. Todas las características esenciales del sonido del piano están en la cuerda, el resto de los elementos que determinan el sonido del piano son también de mucha importancia, pero están en función de la cuerda y actúan solamente como potenciadores de la resonancia o del timbre (tabla armónica).

Suele olvidarse con frecuencia la importancia de la cuerda en el sonido del piano en favor de otros elementos, como la calidad de las maderas o del mecanismo. En realidad, en el piano todo es importante, pero sobre todo lo que es esencial es que todos los componentes del piano estén perfectamente conjugados y equilibrados entre sí. Debe existir un equilibrio entre todas sus partes para que todo el instrumento sea un conjunto armonioso. Cada elemento del piano juega su papel, y a la cuerda, como se ha dicho, le corresponde el de generador del sonido.

 

Así entonces, entraremos en el estudio de la cuerda:

 

 

 

1. PUNTO DE ATAQUE

El piano nace en la mesa de diseño del constructor. Es ahí donde se hacen todos los cálculos y se elaboran todos los planos para la futura construcción. El primer plano que se elabora es precisamente el de la cuerda.

Se empieza por trazar la línea de punto de ataque. Se trata de una línea virtual que no aparecerá en el instrumento real, y que sin embargo es la línea maestra que determina la disposición del resto de los elementos del piano.


El punto de ataque es el lugar de la cuerda donde el martillo del mecanismo la percute. Está situado en un lugar entre los extremos de la cuerda que se calcula como una proporción. Esta proporción no es la misma para todas las notas del piano sino que mantiene una progresión de la nota más grave a la más aguda.

 

En el piano moderno estas proporciones son:


 

·        De la nota más grave hasta el Do central (Do3) se mantiene a un-octavo, es decir, dividiendo la cuerda en ocho partes, el punto de ataque se halla en el lugar de la cuerda que dista una parte hacia un extremo y siete hacia el otro.

·        en el Do4 un-noveno (1/9)

·        en el Do5 un-décimo (1/10)

·        en el Do6 un-doceavo (1/12)

·        en el Do7 un-catorceavo (1/14)

 

El punto de ataque es de vital importancia para el sonido. Existen diferentes teorías respecto a la idoneidad de su ubicación, sin embargo, tradicionalmente el fabricante se ha guiado más por criterios empíricos que teóricos. La teoría ha reforzado los resultados empíricos, no al revés.
Las proporciones que se han citado son las que generalmente encontramos en el piano moderno, ahora bien, dado que el piano es fruto de una evolución de 300 años, no es extraño encontrar en instrumentos "históricos" disposiciones del punto de ataque de lo más variado.
Fundamentalmente, el punto de ataque influye en dos aspectos:

En la producción de los armónicos naturales de la cuerda: se pueden potenciar, o anular, determinados armónicos segán la posición del punto de ataque (volveremos sobre ello más adelante).

En el tiempo de permanencia del martillo sobre la cuerda después del impacto. La cuerda es más rígida al ataque del martillo en sus extremos que en el centro, de manera que cuanto más cerca de los extremos ataque el martillo a la cuerda mayor será la fuerza de rebote y por lo tanto más breve el contacto entre ambos. Esto junto con la dureza del propio martillo (también se verá más adelante) afecta decisivamente en el sonido.

 

 

 

2. MATERIAL

La evolución del piano desde su invención en 1711 hasta hoy ha ido paralela a la evolución musical. El piano fue aumentando en tesitura y en potencia sonora para adaptarlo a las nuevas formaciones orquestales cada vez más amplias. El primer paso consistió en aumentar el número de cuerdas por nota hasta triplicarlo (los primeros pianos, que no eran otra cosa que un clavicémbalo con el mecanismo transformado, a cada nota le correspondía una sola cuerda). Sin embargo, el paso definitivo en la transformación del piano se dio a comienzos de siglo XIX con el cambio del material empleado en la fabricación de cuerda. Hasta entonces se empleaba el alambre de hierro, o bien latón, cuya fabricación era relativamente sencilla. Pero estos materiales son blandos y no soportan tensiones demasiado elevadas. El cambio consistió en emplear cuerda de acero, la cual soporta tensiones mucho más elevadas con el consiguiente aumento en la potencia de sonido.

 

El material que se emplea actualmente en la fabricación de cuerda de piano es, pues, el acero con un contenido de carbono de alrededor del 1%. Existe una relativamente amplia variedad de calidades de cuerda en función de su proceso de fabricación así como de su contenido de carbono. El resultado es notorio en la calidad del sonido y también en su resistencia a la ruptura.

Sin duda se sabe cuan frustrante resulta la ruptura de cuerdas que típicamente ocurre en las cuerdas finas de los tiples. La cuerda ideal sería, en principio, aquella cuya dureza garantice su estabilidad a la rotura y cuya manufactura asegure que la cuerda es, en toda su longitud, un cilindro perfecto. Este último aspecto es importante de cara a la afinación como se verá más adelante.

 

A la cuerda de piano no se le da ningún tratamiento contra el óxido ya que esto afectaría negativamente al sonido, de modo que también es típico encontrar pianos con la cuerda oxidada por falta de prevención.

La introducción de la cuerda de acero en la fabricación del piano trajo consigo una serie de importantes cambios que transformaron rápidamente el instrumento, de tal manera que el piano moderno (a partir de 1850), si bien sigue fiel al concepto de su invención, poco tiene que ver con aquel clavicémbalo de mecanismo modificado que inventó Cristofori en 1711. Estos cambios se irán viendo con detalle a medida que hablemos de cada una de las partes del piano, pero a modo de resumen los cambios más importantes fueron:
 

  • Empleo de una placa metálica de fundición para resistir la mayor presión del cordaje.
  • Aumento de las dimensiones de la tabla de resonancia, tanto en área como en grosor.
  • Aumento de las dimensiones de la maquinaria y consiguientemente del "peso" de teclado.
  • Aumento de la tesitura del teclado.
  • Aumento en general de todas las dimensiones del piano.
 

 

 

3. PROPIEDADES FISICAS

Una vez establecida la línea de puntos de ataque y la correspondientes proporciones de cuerda a ambos lados de la misma, el constructor debe abordar la tarea de asignar a cada cuerda sus medidas de grosor y longitud. Para comprender mejor los criterios  en los que se apoya el constructor en sus cálculos, conviene hacer un repaso de las propiedades generales de las cuerdas en tensión, que por otra parte son comunes a todos los instrumentos de cuerda.
 

3.1. Frecuencia

Cuando se golpea una cuerda en tensión, esta entra en vibración, es decir, oscila en movimiento 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. Así, cuando decimos que el La3 del piano está afinado a 440 Hz, significa que la cuerda realiza un movimiento oscilatorio de 440 ciclos cada segundo. Por tanto, la frecuencia es una medida de la velocidad del movimiento de la cuerda. A mayor velocidad, más agudo es el sonido, a menor velocidad, más grave. En el piano moderno, con su tesitura de 7 octavas y cuarto (88 notas), las frecuencias van desde 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 guardan entre sí relaciones de frecuencias, que en general son relaciones simples, por ejemplo:

  • Las octavas tienen una relación 1:2 que significa que una octava vibra al doble de Hz que su anterior más grave (por ejemplo: el La4 vibra a 880 Hz, el doble que el La3 que lo hace a 440 Hz).

  • Las quintas tienen una relación 2:3

  •  Las cuartas tienen una relación 3:4

  •  Las terceras tienen una relación 4:5

  • etc.

Cuando hablemos de la afinación del piano entraremos en detalle sobre las relaciones de frecuencias entre las 12 notas de la octava. De momento, de cara a la construcción del piano es suficiente saber que la afinación del piano se basa actualmente en el "temperamento igual" que establece que los semitonos de la octava guarden entre sí distancias exactamente iguales, lo cual se consigue repartiendo el intervalo de octava en doce partes iguales.


3.2. Tensión

Conocido el punto de ataque y las frecuencias a que deben sonar todas las cuerdas del piano, el siguiente paso es establecer la tensión general del cordaje. Cuando hablamos del material empleado en la fabricación de la cuerda, dijimos que con la adopción del acero para la fabricación de cuerda la tensión de la cuerda pudo aumentarse notablemente con respecto al alambre o latón empleados anteriormente. Esto con la intención de aumentar la potencia de sonido del piano. Actualmente la tensión de la cuerda está estandarizada entre los 70 y los 100 Kg. En general el valor de la tensión depende del tamaño del instrumento, de manera que a mayor tamaño de instrumento, mayor tensión. Sin embargo, este criterio no es universal, ya que la tensión de la cuerda además de influir en la potencia del sonido también determina otra propiedad de la cuerda denominada "inarmonicidad" de la cual hablaremos más adelante.


Otro criterio estandarizado en el piano moderno es la regularidad de la tensión para todas las cuerdas del piano. La finalidad es conseguir estabilidad a la afinación. Hasta la aparición del arpa metálica de fundición (alrededor de 1850), la tensión del cordaje seguía otros criterios, generalmente una disminución de la tensión hacia los tiples. Esto obedecía a dos razones: el tipo de cuerda empleado (alambre) no permitía tensiones demasiado elevadas en las cuerdas de los tiples, dado su reducido calibre. Y la estructura que debía soportar toda la tensión del cordaje, en ausencia del arpa metálica, era el propio barraje de madera. Hay que tener en cuenta que la suma de las tensiones de todas las cuerdas de un piano (alrededor de 220) alcanza en un piano moderno una tensión general que va de las 15 toneladas para un piano vertical de estudio hasta las 25 toneladas para un piano de concierto. En los pianos anteriores al siglo XIX la tensión general raramente superaba las 5 toneladas.

 

3.3. Longitud y diámetro de cuerda

 

El sonido que emite una cuerda (su frecuencia vibratoria) depende de la fuerza a la que está tensada y de las dimensiones de la cuerda (longitud y diámetro). Existe una fórmula matemática, denominada de Taylor, que relaciona los parámetros de las cuerdas en tensión.


 

 


Esta fórmula es la que emplea el constructor de pianos para calcular las longitudes y los diámetros de cuerda que debe asignar a cada nota del piano. Como a cada nota le corresponde una frecuencia específica y la tensión del cordaje se ha definido como constante para toda el arpa del piano, las únicas variables con las que cabe jugar son el diámetro y la longitud de cuerda.


Según la fórmula de Taylor, tanto si aumentamos la longitud de cuerda como si aumentamos su diámetro (o ambos), la frecuencia del sonido disminuye. Por esta razón, las cuerdas más gruesas y largas producen sonidos más graves, mientras que las cuerdas más finas y cortas producen sonidos más agudos. Además, la fórmula nos dice que si duplicamos exactamente la longitud de cuerda, o bien, duplicamos su diámetro, el sonido que obtenemos es exactamente la octava inferior.


El constructor de pianos tiene como condicionante para el diseño del arpa los calibres de cuerda disponibles que le ofrecen los fabricantes de cuerda. En función de estos calibres y de la aplicación de la fórmula de Taylor, además de una amplia experiencia empírica acumulada desde los antiguos fabricantes de instrumentos de teclado (clavicémbalos, clavicordios, etc.), el constructor de pianos solo tiene que distribuir de forma homogénea los calibres disponibles a lo ancho de toda el arpa y asignar a cada nota la longitud de cuerda correspondiente.


Los fabricantes de cuerda ponen a disposición del constructor de pianos unos 25 calibres de cuerda distintos que van de los 0.775 mm. hasta los 1,300 mm. en saltos de cuartos de milímetro. Normalmente, estos calibres se reparten en grupos de 4, 6 u 8 notas para cada diámetro. En la mayoría de instrumentos estos diámetros vienen especificados, o bien en el mismo puente de sonido, o bien en el clavijero de afinación. Existen distintos sistemas de numeración según el fabricante.


Un caso especial de cuerda es el bordón. Cuando según los cálculos se precisan cuerdas de diámetro superior a los 1,200 mm. aproximadamente, el constructor de pianos se ve obligado al empleo de bordones, los cuales se construyen entorchando hilo de cobre sobre la cuerda de acero. Con ello se consigue aumentar el diámetro de cuerda sin restarle elasticidad (cuando hablemos de la inarmonicidad de la cuerda se verá la importancia de este concepto).

 

Los bordones se emplean en todos los pianos en la región de los bajos debido a las restricciones que impone el tamaño del instrumento. De no emplearse los bordones, el tamaño del piano alcanzaría dimensiones imposibles. En los pianos modernos, por ejemplo, los bordones se emplean para las primeras 20 notas en un piano de concierto, o las primeras 26 de un media cola. o las primeras 33 de un pequeño vertical de estudio.

 

 

 

4. Fabricación de la cuerda de piano

El proceso de fabricación de la cuerda de piano es por "trefilado" que consiste en hacer pasar, estirando la cuerda de diámetro basto, a través de un agujero calibrado practicado en un disco de material más duro que la cuerda. Con ello se obtiene una cuerda de diámetro exactamente calibrado. Si este proceso se repite sucesivamente a través de agujeros cada vez más pequeños se obtendrán otros tantos calibres, así hasta obtener todos los necesarios para la fabricación del piano.

 

Para la manufactura del alambre y del latón, estos se trefilaban a través de discos de acero, pero para obtener cuerda de acero de la calidad necesaria para emplearla en un instrumento musical fue necesario trefilarla a través de discos de diamante o rubí (materiales más duros que el acero). Este procedimiento fue inventado en 1819 por Brockedon en el Reino Unido, y es el que se sigue empleando en la actualidad.

 

 

 

5. Prevención contra la oxidación de la cuerda

La oxidación de las cuerdas aparece normalmente por condensación de humedad. La situación típica que produce condensación es la que se da cuando el aire donde se encuentra el piano está cargado de humedad y después se enfría. El enfriamiento del aire hace que este disminuya su capacidad de disolución del vapor de agua, con lo cual se produce un "rocío" que se deposita sobre las cuerdas, oxidándolas. Esto ocurre siempre en las salas de concierto y en general donde se produzca una concentración humana puntual alrededor del piano. En esta situaciones hay un aumento de la temperatura ambiental y un aumento de la concentración del vapor de agua (humedad relativa) debido a la respiración del público. Cuando posteriormente la sala queda vacía, la temperatura disminuye y se produce el rocío.

 

La prevención contra esta situación es bien sencilla: cerrar el piano inmediatamente después del concierto. En general es una buena práctica cerrar siempre el piano después de su uso.

Otra situación que produce condensación de vapor de agua es el empleo de "butano" como calefacción. La combustión de cualquier gas produce vapor de agua y anhídrido de carbono. Al igual que en el caso anterior, cuando se apaga la estufa, disminuye la temperatura y aparece el rocío.

 

Ver también MANTENIMIENTO DEL PIANO PARA SU MEJOR FUNCIONAMIENTO

 

 

 

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