¿Por qué los pianos están tradicionalmente «desafinados» en los extremos? (Música, Piano, Afinación, Temperamento)

Michael Slade preguntó.
preguntó.

Tengo entendido que la gran mayoría de la música occidental utiliza el temperamento igual, es decir, todos los semitonos tienen una relación de frecuencia de la raíz 12 de 2. Sin embargo, puedo escuchar en mi piano que las notas en los extremos bajos y altos del teclado están ligeramente desafinadas. Parece que las notas más graves son ligeramente planas y las más agudas ligeramente agudas. Se trata de un piano digital de Roland, por lo que deben hacer esto a propósito. ¿A qué se debe esto? Supongo que los pianos normales también son así, ¿se hace a propósito o es algo histórico?

Comentarios

  • Normalmente los pianos se afinan al revés, es decir, las notas altas se afinan en sostenido y las bajas en bemol. Véase Curva Railsback. ¿Tal vez su digital no sigue esto y por eso suena como usted lo describe? –  > Por nonpop.
  • Sí, la curva Railsback. Sabía que había un nombre para ello. Sólo que olvidé/no pude escuchar en qué dirección estaba la desviación. –  > Por Michael Slade.
  • El término adecuado para esta práctica en los pianos se llama «afinación estirada». es.wikipedia.org/wiki/Stretched_tuning – usuario1044
5 respuestas
Édouard

Hay razones físicas y psicoacústicas detrás de ello.

Una cuerda vibrante sostenida por sus dos extremos sólo puede vibrar a determinadas frecuencias (ciclos por segundo, expresados en Hertz, es decir, 440 Hz = 440 ciclos/segundo), lo que está relacionado con las características de la cuerda (por ejemplo, su peso por unidad de longitud, su flexibilidad) y su utilización (por ejemplo, la longitud de vibración, que es fijada por el instrumento y el músico; la fuerza empleada para tensarla, que es la forma de afinar un instrumento de cuerda). Esto se llama parciales.

Para una cuerda ideal, es decir, una cuerda que no ofrece ninguna resistencia a ser doblada o enrollada, existe una frecuencia mínima a la que la cuerda puede vibrar, la fundamentaly todas las demás frecuencias a las que puede vibrar la cuerda son múltiplos de esta frecuencia. Estos casos particulares de parciales se llaman armónicos.

Por ejemplo, la cuerda de un La medio en el piano puede vibrar a 440Hz, 880Hz = 2*440Hz, 1320Hz = 3*440Hz, 1760Hz, … Cuando se golpea la cuerda con el martillo, la cuerda suele vibrar con una combinación de varias de estas frecuencias.

Ahora ve una octava más arriba. La fundamental de ese La es 880Hz, con armónicos a 1760Hz, 2640Hz, 3520Hz, … Como puedes ver, los armónicos del La más alto son todos armónicos del La más bajo.

En el rango medio del piano, sus cuerdas pueden considerarse con bastante precisión perfectas y los parciales tienden a ser verdaderos armónicos.

Pero si te vas al rango extremo del piano, esto ya no es así. Las cuerdas pesadas de las notas graves no pueden enrollarse tan fácilmente (son demasiado grandes). Esto significa que los parciales no armónicos. Por ejemplo (totalmente ficticio y probablemente muy inexacto), las frecuencias de un A bajo afinado a 55Hz podrían ser 115Hz en lugar de 110Hz, 172Hz en lugar de 165Hz, … Pero esto significa que si tocas un A bajo de 55Hz con el A una octava más alto, 110Hz, pues hay una vibración de 110Hz (el A más alto) y una vibración de 115 (del A bajo) al mismo tiempo. Estas entran en conflicto y se puede oír que algo está desafinado (puedes escuchar un latido de 5Hz batiendo, por ejemplo).

Para evitar esto, el la grave se afina en plano, digamos a 52Hz, con parciales (todavía ficticios) a 110Hz, 167Hz, … ¿Ahora cuando tocas el la grave solo? Su fundamental está a 52Hz, que tu oído entrenado podría percibir como un poco plano. Pero cuando tocas los dos As juntos… Ahora hay mucho menos conflicto entre sus parciales. Suenan bien juntos.

Lo mismo ocurre con el rango alto del piano: las cuerdas, muy finas y muy limitadas, están lejos de ser una cuerda ideal; sus parciales tampoco son verdaderos armónicos. Así que las afinas de forma aguda (una vez más, para tu oído entrenado) para que suenen bien. bien junto con las cuerdas inferiores.

Comentarios

  • Creo que la mejor manera de afinar un piano es con cada tecla en su frecuencia real (no ficticia). Esto se debe a la consonancia. Esto ocurre más en los intervalos cuando se trata de una octava perfecta. Si tocas el Sol# y el La en una octava disminuida, tendrás mucha disonancia y muy poca consonancia. Esto es cierto independientemente de la octava. En mi piano sólo las notas bajas y no las altas están desafinadas con A en el subcontra suena como G. C en la 5ª octava en mi piano suena tanto como C como C medio o C en la 3ª octava y no suena agudo. –  > Por Caters.
  • Y la razón mecánica por la que las cuerdas extremas tienen parciales no muy armónicos es porque son gruesas para su longitud, más parecidas a una barra de xilófono que a una cuerda de guitarra. Las cuerdas de los bajos están engrosadas con un bobinado de cobre pesado (si no, tendrían quince metros de longitud). Las cuerdas de los agudos extremos son (relativamente) gruesas porque una cuerda más fina hecha de algo suficientemente fuerte, como Spectra o grafeno, cortaría el martillo en lugar de absorber la energía del mismo. –  > Por Camille Goudeseune.
  • @user6591 No sé si entiendo lo que quieres decir. Los armónicos no importan más que la fundamental, lo que importa es que los armónicos de las notas más bajas coincidan con la fundamental de las notas más altas cuando tocas un acorde. Porque si no lo hacen, el piano sonará desafinado. –  > Por Édouard.
  • La afinación estirada (a pesar de lo que piense Caters 🙂 se hace porque suena mejor, no porque suene peor. Cuando las cosas que funcionan en los instrumentos reales se trasladan a las simulaciones electrónicas, a veces suenan extrañas. –  > Por Laurence Payne.
  • @user5691 Los armónicos importan más que la fundamental porque el oído es muy sensible a las discrepancias entre las altas frecuencias. Un tono de 1800 kHz está muy cerca de un tono de 1805 kHz. El error fraccionario es sólo del 0,2%. Sin embargo, los latidos se definen por la diferencia aritmética: 5. Si estos tonos se reproducen juntos, se oyen cinco molestos latidos por segundo. Un tono de 180 Hz y otro de 180,5 Hz tienen el mismo error, pero cuando se reproducen juntos, sólo se oye un latido cada dos segundos. –  > Por Kaz.

Las octavas de un piano no están afinadas de forma pura.

Debido a la inarmonicidad, los parciales más altos de una cuerda de piano son ligeramente más agudos de lo que la teoría predeciría.

Serie armónica ideal por encima de 100Hz (Hertz):100 200 300 400 etc

Serie armónica real por encima de 100 Hz (aproximación): 100 200,05 300,2 400,6

Cuanto más alto sea el parcial, más agudo será el tono.

Las cuerdas de piano más cortas tienen una mayor inarmonicidad.

Para que una octava suene afinada, todos los parciales de cada nota tienen que estar lo más afinados posible entre sí.

Si el 2º parcial de la nota superior es igual al 4º parcial de la inferior, se denomina octava 4:2.

Las octavas afinadas son anchas 2:1, lo que significa que las frecuencias de las notas serían algo así como 100Hz y 200,2Hz. La culminación de esta nota superior ligeramente más aguda da lugar a notas agudas agudas, y notas graves planas, pero esto es relativo a un afinador sin estiramiento. Las octavas suenan bien.

Comentarios

  • Creo que técnicamente la cuestión no es tanto que los parciales sean agudos, sino que todas las frecuencias, incluyendo la fundamental y los parciales, son planas de lo que la teoría predeciría, pero el efecto en la fundamental es, en términos relativos, mayor que en los parciales, por lo que acaban siendo «menos planas». –  > Por supercat.
  • Como el tono de una cuerda en este caso se determina por una medida empírica y no por la medición de las dimensiones y la tensión de la cuerda, la diferencia en este caso es realmente sólo semántica. –  > Por Algún_Chico.
Lolo

Edouard ha dado una explicación perfecta. No tengo que añadir nada más. Sólo un par de comentarios:

  • Me sorprendería mucho que tu piano digital estuviera afinado con notas agudas y planas. ¿Quizás las muestras que Roland utiliza para las notas altas tienen armónicos particularmente fuertes (planos) y usted es sensible a ellos? Sería interesante que tomaras un afinador digital o simplemente grabaras y realizaras un análisis de tono para ver dónde están los fundamentales en comparación con las otras octavas.

  • Usted pregunta si es histórico. No creo que estemos bien equipados para saber la respuesta a esta pregunta, ya que la gente no tenía las herramientas para evaluar esto hace tiempo: confiaban en sus oídos en la afinación y si acababan con una afinación estirada o no, nunca lo sabremos: algunos afinadores estiran los instrumentos de forma natural sin darse cuenta de que lo hacen hasta que alguien viene a mostrarles lo que dice el analizador de frecuencias -analizador de frecuencias que puede tener sus propios defectos ya que las fundamentales no son un pico muy claro, especialmente para los tonos bajos.

  • Pero creo que podemos decir que el stretching es subjetivo y cultural. La técnica de estiramiento destinada a compensar los parciales no armónicos es, al final, una cuestión de gusto, ya que depende de lo sensible que seas a estos armónicos en comparación con la fundamental. Por ejemplo, me he dado cuenta de que los afinadores de pianos de Estados Unidos tienden a estirar la afinación mucho más que los europeos. Soy francés y vivo en Estados Unidos, y las afinaciones demasiado estiradas me ponen los pelos de punta.

  • Por último, este post da algunas ideas interesantes desde la perspectiva de un afinador sobre el estiramiento. Me alegró leer que el estiramiento excesivo en una antigua grabación de un piano le hizo sentir dolor. Está claro que al final hay mucha subjetividad en este tema.

usuario61682

Cualquier cuerda individual crea armónicos al sonar. Hasta ocho partes un Do generaría Do G CEG Sib y Do, esencialmente un acorde de séptima dominante. Los parciales inferiores son más fuertes y que los superiores debido a que la longitud de la cuerda influye en el volumen. Una parte más larga de la cuerda que vibra será más ruidosa. La afinación temperada requiere que las octavas y quintas suenen bien mientras que las otras relaciones más débiles pueden estar ligeramente fuera. Nuestros cerebros interpretan las terceras mayores bamboleantes como un brillo en lugar de estar seriamente fuera, ya que eso sería más notable en la octava, por ejemplo. Los parciales superiores suenan agudos en comparación con lo que definimos como afinación adecuada en la afinación temperada. La agudeza es natural pero nos impediría tocar en diferentes tonos. Cuando una nota superior es ligeramente bemol, tu cerebro lo interpretará como algo antinatural y objetará más que una nota superior ligeramente aguda. Las notas tienen un cierto rango de agudeza antes de volverse objetables. Si tocas una raíz y una quinta en una guitarra, puedes doblar la quinta ligeramente aguda y todavía suena bien. El problema con el piano es que si se afinan las notas bajas a la afinación estándar, las notas superiores sonarán ligeramente agudas a la afinación estándar. Por lo tanto, las notas más usadas en el rango medio deberían estar en el tono estándar permitiendo que las notas superiores se endulzaran al estar ligeramente afiladas y las notas inferiores se afinaran ligeramente bemoles por la misma razón. Esto imitaría el estado natural de las cosas. La longitud de la cuerda y el grosor también juegan un papel importante, como se ha mencionado anteriormente. Por lo general, esta es la razón por la que los pianos verticales de escala corta no suenan tan bien en el rango bajo y alto en comparación con un piano de cola.

Comentarios

  • No confunda el temperamento igual con la inarmonicidad. Es fácil hacerlo. Los tercios laten incluso en los órganos de tubos que no tienen inarmonicidad. –  > Por Mark Cerisano RPT.
Brian bulkowski

Sólo hay que añadir una cosa.

Hay un gran número de afinaciones históricas de piano. Un comentarista dijo que pensaba que usar la afinación «real» sonaría mejor. Eso se conoce como temperamento medio, y era la afinación más común antes de Bach. La entrada de wikipedia tiene una declaración razonable pero abreviada con enlaces a las diferentes afinaciones.

Lo que no está tan claro es el hecho de que los diferentes sonidos de las teclas, ya sean brillantes o no, no sólo tienen que ver con la frecuencia, sino con el lugar en el que se encuentra el círculo de quintas para una determinada afinación. Una vez que te das cuenta de eso, te das cuenta de que una determinada pieza musical está escrita para una determinada afinación, y necesitas saber algo más que un 440 o un a397.

Si te has formado como músico de cuerda, como es mi caso, sueles ignorar estos efectos hasta que avanzas unos años. En algún momento te enseñan a subir y bajar ciertas notas, especialmente 3s y 7s, para que «suenen bien», lo que significa que tienes que entender por la partitura qué acorde se está implicando o tocando a tu alrededor, app que puedes subir y bajar sólo unos pocos hertzios. Esta es también la razón por la que la música india incluye esos efectos en el sistema shruti, que incluye 22 valores por octava, para que el autor pueda anotar lo que va alto y bajo sin requerir gimnasia mental del intérprete.

El órgano de la Universidad de Stanford tiene la particularidad de contar con dos juegos de tubos, y está en dos afinaciones diferentes. Sólo se puede tocar una afinación a la vez, pero se puede cambiar rápidamente… Una enorme palanca.

Con los pianos digitales (samplers) a menudo se pueden cargar parches en diferentes afinaciones, lo que es genial para tocar lo que ahora llamamos música de época.