Esplorando le corde del pianoforte

La qualità e la composizione del feltro determinano il punto di impatto e il carattere successivo del pianoforte quando i martelli colpiscono le corde. In risposta a ciò, le corde stesse vibrano e danno inizio al processo di produzione del suono. Abbiamo appreso nella discussione sulla tensione delle corde che in media ci sono 230 corde che si estendono per tutta la lunghezza del pianoforte, due terzi delle quali sono corde in filo liscio e un terzo è costituito da corde di basso avvolte in rame.

Quando si svolge una ricerca riguardante il pianoforte, quali sono gli aspetti importanti legati alle corde? 

Il filo armonico del pianoforte è composto da acciaio trafilato con una percentuale di carbonio superiore allo 0,80%, il che significa che possiede un'elevata resistenza alla trazione, necessaria per sopportare la tensione del pianoforte (spesso di 18 tonnellate o più). Questo tipo di filo è ideale poiché può essere facilmente piegato e manipolato intorno alle caviglie senza rompersi. Se si esaminano le corde di filo semplice di un pianoforte, potrebbero sembrare identiche, ma in realtà differiscono in dimensione. Le corde superiori sono abbastanza sottili e diventano più spesse verso il centro. "Spesse" è un termine relativo perché la differenza tra un calibro di filo armonico per pianoforte e il successivo è di 1/3 di un capello umano! Esistono circa 24 dimensioni di filo semplice che possono essere utilizzate su un pianoforte, ma la maggior parte dei pianoforti solitamente incorpora circa una dozzina di differenti calibri. Le corde dei bassi variano enormemente poiché non solo possiedono un nucleo di filo d'acciaio, ma sono anche avvolte in rame per conferire una maggiore massa.  E mentre le possibilità sono infinite fisicamente, ciò che è ottimale per risultare gradevole all'udito riduce notevolmente queste scelte. Le decisioni prese riguardo al calibro delle corde sono parte di un progetto per un pianoforte chiamato scala del pianoforte (da non confondere con le 7 note sulla tastiera chiamate anche scala del pianoforte). Tale progetto è calcolato matematicamente come punto di partenza per determinare quale calibro di filo si adatterà meglio al pianoforte. Prima di discutere del filo, tuttavia, dobbiamo comprendere il concetto di onde stazionarie e come si relazionano alla produzione di musica. Se apprezzi la scienza, il video qui sotto descrive in modo eccellente le corde e le onde delle corde.

All'epoca di Galileo, un monaco francese di nome Mersenne (1588-1648) è accreditato per aver scoperto la relazione tra tensione delle corde, lunghezza e massa. Tuttavia, non è stato fino al 1715 che il matematico Brook Taylor (1685-1731, nato lo stesso anno di Bach) ha scritto sulla soluzione per calcolare la vibrazione delle corde. Così la formula è diventata la formula di Mersenne-Taylor per calcolare la frequenza di una corda vibrante.

Il design delle corde è stato incredibilmente migliorato negli ultimi 20 anni grazie ai dati storici e all'avvento dei computer. I pianoforti costruiti oggi hanno il grande vantaggio dei progetti storici. È importante ascoltare i pianoforti del passato, quelli che avevano un tono sorprendentemente bello e quelli che sono andati terribilmente male. Quando ho visitato il museo della tastiera a Vienna e ho visto gli strumenti a tastiera (pre-pianoforte) risalenti al XVIII secolo, è diventato evidente che la prova ed errore è sempre stato il punto di partenza. Ma non ci sono dubbi sul fatto che all'inizio del XX secolo i calcoli delle corde erano già in corso. Oggi i computer possono ricalcolare e ottimizzare le corde con un semplice tocco di un pulsante. Mentre i pianoforti degli ultimi 150 anni hanno subito prove ed errori, il software ora aiuta (ma non sostituisce) i calcoli matematici per l'altezza, la lunghezza e le decisioni successive sulla massa e sul calibro del filo da utilizzare.

Che ruolo ha la matematica nel timbro del pianoforte?

1. Ampiezza. Poiché il volume (ampiezza) di una corda è correlato alla sua massa, assicurarsi che il pianoforte che si sta testando abbia un volume uniforme su tutta la tastiera. Un calibro del filo maggiore significa un'ampiezza ridotta. Anche se non stiamo tecnicamente analizzando la corda per densità, leghe o massa, si può ascoltare eventuali discrepanze nella dinamica del pianoforte.
2. Qualità timbrica. Sebbene i martelli influenzino notevolmente il carattere percepito del pianoforte (metallico o morbido, ad esempio), ci sono due tipi di suoni che provengono direttamente dalle corde stesse. Io li descriverei come rimbombanti e nasali. Un calibro del filo sproporzionato (troppo alto o basso) può causare aree del pianoforte in cui il timbro non è pieno, ma piuttosto nasale e sottile. Al contrario, ho spesso sentito corde (soprattutto nelle vicinanze dell'incrocio) che suonano tondeggianti o rimbombanti. È utile verificare la uniformità della qualità timbrica su tutto il pianoforte.
3. L'Inarmonicità. In breve, il fondamentale è il corpo responsabile del timbro di ogni nota del pianoforte. Gli armonici delle onde di cui abbiamo parlato nel video precedente sono i parziali. Essi sono multipli del fondamentale. L'inarmonicità descrive le frequenze che deviano dal corpo del suono. L'inarmonicità potrebbe essere considerata discordante, ma senza una certa inarmonicità, il pianoforte manca di carattere ed è spesso considerato troppo freddo. Se il pianoforte presenta note "in conflitto" in modo evidente, potrebbe essere legato alle corde. L'equilibrio sta nel fatto che le corde del pianoforte non devono avere un eccesso di inarmonicità né mancare di corpo e carattere.

Nelle corde dei bassi Il filo armonico è trafilato, di cui puoi leggere qui. È un processo di riduzione del calibro tirandolo attraverso filiere. Le leghe di acciaio utilizzate sono molto protette, spesso brevettate e variano da produttore a produttore. Non tutti i fili sono uguali per quanto riguarda il suono. Nel basso, le corde avvolte in rame possono essere fatte a mano o automaticamente con la macchina. Quando il rame viene aggiunto al nucleo d'acciaio, la massa complessiva cambia e di conseguenza l'altezza viene abbassata senza alterare drasticamente la tensione. Le corde del basso hanno un loro carattere e vale la pena ascoltare attentamente ogni nota. Che siano fatte in fabbrica o avvolte a mano, le corde del basso necessitano di uniformità per offrire il carattere, la pienezza, la potenza e la vivacità adeguati.

Corde per pianoforte Roeslau 
Non passerai molto tempo a fare ricerca sui pianoforti senza imbatterti nei produttori di corde. Senza dubbio, il gigante del settore, considerato il punto di riferimento per i fili semplici, è la Roeslau, proveniente dalla Germania. I costruttori di pianoforti possono acquistare fili da diverse fonti, ma se si desidera un miglioramento delle corde, di solito si opta per quelle della Roeslau. Le corde dei bassi spesso vengono realizzate internamente dal produttore, sia per risparmiare sui costi che per garantire una qualità superiore, essendo considerate una parte specializzata del loro design. Esistono anche diversi produttori indipendenti che vengono esternalizzati per la produzione delle corde dei bassi.

Come già detto per il feltro del pianoforte, è troppo semplicistico pensare che il timbro provenga da una sola fonte. Il pianoforte deve essere considerato nella sua interezza. È difficile isolare causa ed effetto e determinare quali fattori derivino da quale fonte richiede esperienza. Indipendentemente da ciò, se stai facendo il tuo lavoro di ricerca per scegliere quale pianoforte acquistare, avere una "scala uniforme", con un volume, un colore e una armonicità uniformi, è sicuramente un obiettivo da perseguire.