Acústica del Piano

Acústica del piano
La acústica del piano son las propiedades físicas del instrumento que afectan a su sonido.
|Contenido |
|1 Grosor y longitud de las cuerdas |
|2 Inarmonía y tamaño del piano |
|3 Curva de Railsback|
|3.1 Forma de la curva |
|4 Cuerdas múltiples |
|5 Véase también |
|6 Referencias |
|7 Enlaces externos |


Grosor y longitud de lascuerdas

Ilustración 1: Las cuerdas de un piano varían en longitud y grosor, tanto que se pueden producir varias octavas en la caja de resonancia del instrumento.

Las cuerdas de un piano pueden variar de longitud y grosor, siendo más largas y gruesas para las notas graves que para las agudas. Como medida estándar las cuerdas de las notas agudas más altas suelen tener 1/30 pulgadas de grosor y1/3 de pulgada para las cuerdas de las notas más graves. De estas diferencias de grosor de la cuerda se puede deducir las propiedades acústicas bien entendidas de las mismas.
Al comparar dos cuerdas, igualmente tensadas y con el mismo grosor y una de ellas dos veces más larga que la otra, la cuerda más larga vibra con un tono una octava más baja que la cuerda más corta. Sin embargo, si seempleara este principio para diseñar un piano sería imposible incluir las cuerdas de las notas graves en cualquier marco de tamaño razonable. Además, con ese gigantesco piano hipotético, las cuerdas más graves deberían hacer tal recorrido vibrando que se golpearían unas a otras. En lugar de ello, los fabricantes de pianos se aprovechan del hecho de que una cuerda gruesa vibra más lentamente que unadelgada de idéntica longitud y tensión, por lo tanto, las cuerdas más graves del piano son mucho más gruesas que las demás.


Inarmonía y tamaño del piano

Ilustración 2: El entorchado de la cuerda permite una disminución eficaz en el grosor de la misma, con lo que se reduce la inarmonía.

Cualquier objeto que vibra lo hará en un número de frecuencias por encima de la fundamental, llamadossobretonos. Cuando los sobretonos son múltiplos de un número entero (por ejemplo x2 ó x6) de la frecuencia fundamental (llamada armónico), entonces la oscilación es periódica, es decir, vibra exactamente del mismo modo muchas veces. Los seres humanos parecen disfrutar del sonido de oscilaciones periódicas. Por esta razón, muchos instrumentos musicales, incluyendo al piano, son diseñados para produciroscilaciones casi periódicas, es decir tener sobretonos tan cerca como sea posible de la armonía del tono fundamental.
En una cuerda ideal que vibra, cuando la longitud de onda sobre una cuerda extendida es mucho mayor que el grosor de la cuerda, la velocidad de la onda de la cuerda es constante y los sobretonos son los armónicos. Es por eso por lo que tantos instrumentos son construidos concuerdas o delgadas columnas de aire. Sin embargo, para los sobretonos altos con longitudes de onda muy corta, la cuerda delgada se comporta más como una gruesa barra de metal. La resistencia mecánica de la cuerda a la flexión se convierte en una fuerza adicional. A menos que esta fuerza de flexión sea mucho menor que la tensión de la cuerda, provocará un aumento de la velocidad de la onda. Estoincrementa la frecuencia de los sobretonos por encima de los armónicos de la frecuencia fundamental, produciendo un desagradable efecto llamado inarmonía.
Algunas estrategias básicas para reducir la inarmonía son la disminución del grosor o el aumento de la longitud de onda de la cuerda, la elección de un material flexible con una fuerza de flexión baja y el aumento de la fuerza de tensión de modo que...