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Cómo funciona el mecanismo de la tecla del piano


Introducción

En comparación con la larga historia de otros instrumentos musicales, la historia del piano es relativamente corta. Inventado sólo 250 años atrás, su diseño ha evolucionado y mejorado constantemente desde entonces. Mediante el uso de un sistema cada vez más complejo de palancas y muelles, los técnicos de piano han afinado la fiabilidad, la musicalidad, y la sensación de la acción piano (los 88 mecanismos de tecla) a un punto en el que pocos o ningún cambio han sido necesarios para la acción del mecanismo durante el siglo pasado.

Durante la última década, sin embargo, el desarrollo de pianos y sintetizadores electrónicos han creado la necesidad de estudio en el ámbito de las acciones de tecla. Debido al alto costo y el tamaño del mecanismo del teclado, los ingenieros no se pueden poner en las acciones reales de piano en los pianos electrónicos y sintetizadores. En cambio, han tratado de usar mecanismos sencillos resortes y martillos de piano en miniatura para imitar el tacto de un piano real en estos dispositivos. Por desgracia, sus intentos hasta ahora han sido considerados insuficientes. Los profesores de piano, universalmente, sienten que todos, excepto los más aficionados de los estudiantes deben aprender en los pianos reales.

Las acciones de piano en pianos electrónicos deben ser radicalmente rediseñadas para que puedan imitar más de cerca los de pianos reales. Este tipo de cambio requiere que los técnicos de piano abandonen la visión tradicional del piano como una especie de arte sacro. El funcionamiento de la acción de piano se debe cuantificar primero, si ha de ser imitado con algún grado de precisión. En este informe, se desarrolla un modelo matemático de una acción de tecla de piano y algunas recomendaciones para posibles diseños de piano nuevos se basan en las conclusiones del modelo.

Cómo trabaja un Piano

Los fundamentos de la toma de sonido

Para entender cómo funciona una maquinaria de piano, primero hay que entender lo que hace una acción de piano. Esto requiere una comprensión básica de cómo el sonido se crea dentro de un piano.

El sonido es simplemente la vibración del aire. Los oídos de las personas son capaces de detectar la vibración y la interpretan como sonido. El sonido de una nota de piano viene de la vibración de alambres de metal en el interior del piano. Las vibraciones de estas "cuerdas del piano" causan en un tablero gigante de madera en la parte trasera del piano, conocido como una tarjeta de sonido, que también vibre. Esta tarjeta de sonido amplifica las pequeñas vibraciones de las cuerdas de modo suficiente para que la gente pueda oírlo.

A través de un sistema de palancas, la pulsación de una tecla del piano hace un martillo para golpear las cuerdas con una velocidad tremenda. Esto hace que las cuerdas vibren. Una vez que el martillo ha golpeado la cuerda, se le impide tocar las cuerdas de nuevo, ya que esto mata las vibraciones, sin embargo, con el fin de dar el control al pianista, cuando las vibraciones van a terminar, la tecla del piano está conectado a través de otro sistema de palancas a un bloque de fieltro llamado compuerta. Cuando la tecla del piano se suelta, el amortiguador cae sobre las cuerdas y detiene sus vibraciones. Mientras la tecla del piano se suelta, el amortiguador se mantendrá en contacto con la cuerda para evitar la vibración de las otras cuerdas inducidas por vibraciones no deseadas en la cuerda. Cuando la tecla del piano se pulsa, el amortiguador se desprenderá de la cadena justo antes de que el martillo golpea la cadena a partir de una vibración, y permanece apagado hasta que la tecla es una vez liberado.

Estas pocas notas sobre el mecanismo de la tecla del piano han sido extraídas de un trabajo más extenso realizado por Ming-Yee Iu titulado "Un modelo matemático para un Grupo de Acción de Piano" en 1997 y revisado en 2002.


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