
Cómo funciona un piano: martillos, cuerdas, caja de resonancia y pedales
Pulsa una tecla del piano y pones en marcha una cadena de unos veinte elementos mecánicos que termina con un martillo de fieltro golpeando una cuerda y rebotando antes de que la cuerda pueda siquiera comenzar a vibrar. Todo lo demás — el sonido que escuchas, la forma en que se desvanece, la manera en que los pedales lo modifican — se deriva de ese único evento mecánico.
De la tecla a la cuerda: la acción
La acción del piano es un sistema de palancas entre la tecla y las cuerdas. Cuando pulsas una tecla por el extremo frontal, el extremo posterior sube y empuja hacia arriba una pieza llamada wipén. El wipén lleva una pequeña palanca giratoria llamada piloto (o piloto de escape). Cuando el wipén sube, el piloto empuja el rodillo del martillo hacia arriba, lanzando el martillo hacia la cuerda.

La cadena de acción de la tecla a la cuerda. Al pulsar la tecla por el extremo frontal se eleva el wipén; el piloto del wipén empuja el rodillo del martillo, lanzando el martillo hacia la cuerda. El apagador descansa sobre la cuerda hasta que la tecla lo levanta.
Justo antes de que el martillo alcance la cuerda, la cola del piloto choca con un pequeño botón regulador (de escape), lo que obliga al piloto a pivotar y alejarse del rodillo del martillo. El martillo queda ahora en vuelo libre — ya no está conectado a nada. Golpea la cuerda y rebota de inmediato, de modo que la cuerda vibra libremente y no queda amortiguada por el martillo reposando sobre ella. Este pivote y liberación es el escape, y es el mecanismo definitorio del piano. Sin él, el martillo descansaría contra la cuerda y ahogaría el sonido.
El escape también hace posible repetir una nota rápidamente, porque el piloto puede rearmarse mientras la tecla aún está parcialmente presionada. El mecanismo moderno de repetición (patente de Érard, 1821) añade una palanca de repetición que sujeta el martillo a medio camino de regreso, de modo que el piloto puede volver a engranar sin que la tecla regrese del todo.
El martillo
Los martillos del piano son fieltro comprimido estirado sobre un núcleo de madera. El fieltro es más denso en las capas exteriores que en las interiores, lo que permite que el martillo se comprima ligeramente en el impacto y produzca un tono más cálido a dinámicas suaves y un tono más brillante y duro cuando se golpea con firmeza. Con el tiempo el fieltro desarrolla surcos donde contacta la cuerda; los técnicos periódicamente agujerean o remodelan el fieltro para restaurar el timbre.
Los martillos para las notas más graves del bajo pueden ser más del doble del tamaño de los de las notas más agudas del treble, porque las cuerdas graves son más gruesas y necesitan más energía para vibrar eficientemente.
La velocidad a la que viaja el martillo al golpear — determinada por cuán rápida y firmemente pulsas la tecla — controla el volumen y en cierta medida el timbre. Un martillo de movimiento lento comprime el fieltro suavemente y produce un tono suave y redondo; un martillo de movimiento rápido lo comprime más y produce un tono más fuerte y brillante. Por eso el nombre completo del piano es pianoforte (italiano: «suave–fuerte»): a diferencia del clavicémbalo, que pulsa sus cuerdas con una fuerza fija independientemente del toque, el piano responde a la presión física del intérprete. La velocidad del martillo en el momento del contacto con la cuerda es la principal variable expresiva del instrumento.
El apagador
Descansando sobre la mayoría de las cuerdas, por encima de los martillos, hay una fila de apagadores — pequeños bloques con almohadillas de fieltro que presionan contra las cuerdas. Cuando pulsas una tecla, el mecanismo del wipén también eleva el apagador de esa nota, liberando sus cuerdas para que vibren. Cuando sueltas la tecla, el apagador cae de vuelta y silencia la nota.

El apagador descansando sobre sus cuerdas (tecla arriba) y levantado (tecla presionada). La almohadilla de fieltro silencia las cuerdas hasta que se pulsa la tecla. Cuando la tecla se mantiene presionada, el apagador permanece levantado y las cuerdas vibran libremente. Soltar la tecla devuelve el apagador sobre las cuerdas y detiene el sonido.
Las últimas 18 notas aproximadamente del piano no tienen apagadores, porque esas cuerdas cortas pierden energía rápidamente por sí solas y no los necesitan. Por eso las notas muy agudas siguen resonando brevemente incluso sin el pedal. Todo lo que está por debajo de ese rango — esencialmente todo el piano excepto la última octava y media — queda apagado al soltar la tecla.
Las cuerdas: tono, longitud, tensión y masa
Una cuerda tensa vibra a una frecuencia determinada por tres magnitudes: su longitud, su tensión y su masa por unidad de longitud (esencialmente cuán gruesa es). La relación viene dada por la ley de Mersenne:

Cómo la longitud, la tensión y la masa por unidad de longitud de la cuerda determinan el tono. Las cuerdas más cortas vibran más rápido (tono más agudo); menos masa por unidad de longitud significa vibración más rápida; mayor tensión eleva el tono. Los fabricantes de pianos ajustan las tres a lo largo de toda la tesitura.
- Las cuerdas más cortas vibran más rápido → tono más agudo.
- Las cuerdas más delgadas (menos masa por unidad de longitud) vibran más rápido → tono más agudo.
- Una mayor tensión provoca una vibración más rápida → tono más agudo.
Las cuerdas del piano están templadas a una tensión muy alta — un piano de cola de concierto moderno tiene unas 220 cuerdas con una tracción combinada de aproximadamente 20 toneladas — de modo que el instrumento necesita un armazón extremadamente rígido para sujetarlas. Ese armazón es una placa de hierro fundido (también llamada arpa o bastidor), que se atornilla a la caja de madera y soporta prácticamente toda la tensión de las cuerdas. La placa suele estar pintada de dorado y es el componente interno más visible cuando abres la tapa. Antes del desarrollo de la placa completa de hierro fundido a mediados del siglo XIX, los armazones de los pianos eran de madera reforzada con barras de hierro; no podían soportar suficiente tensión para dotar al instrumento de la potencia y el sostenimiento que hoy se exigen en los instrumentos de concierto. El armazón totalmente metálico, perfeccionado por Steinway y otros en las décadas de 1850 y 1860, hizo posible el moderno piano de cola de concierto.

La placa de hierro fundido (arpa) de un piano de cola, vista desde arriba con la tapa abierta. Los clavijeros sujetan los extremos superiores de las cuerdas; las cuerdas pasan sobre la placa y sobre el puente hasta los clavos de enganche en el extremo más alejado. La placa soporta prácticamente toda la tensión, dejando la caja de madera libre para resonar.
Cuerdas del bajo: simples y entorchadas
En el registro grave, las cuerdas simples tendrían que ser de una longitud imprácticamente grande para vibrar a las bajas frecuencias requeridas. En su lugar, las cuerdas están entorchadas en cobre: un alambre de acero delgado como núcleo se enrolla con una espiral de cobre, aumentando la masa por unidad de longitud sin hacer la cuerda más larga. Las cuerdas del bajo son siempre simples — una cuerda por nota — y visiblemente más gruesas y largas que las cuerdas del treble.

Secciones transversales de una cuerda de treble simple (izquierda) y una cuerda de bajo entorchada en cobre (derecha). El entorchado de cobre aumenta drásticamente la masa por unidad de longitud, permitiendo que una nota de tono grave quepa dentro de la longitud física del instrumento sin que la cuerda se convierta en un acero imposiblemente grueso.
Cuerdas del treble: bicordios y tricordios
Los registros medio y agudo utilizan varias cuerdas por nota. La mayoría de las notas medias usan dos cuerdas afinadas al mismo tono (un bicordio), y los dos tercios superiores del teclado utilizan típicamente tres cuerdas (un tricordio). Las cuerdas múltiples tienen dos funciones: aumentan el volumen (mayor área de superficie de cuerda irradiando sonido) y permiten que la nota se sostenga más tiempo, porque las cuerdas comparten la energía y cada una la pierde más lentamente que lo haría una sola cuerda.

Agrupaciones de cuerdas a lo largo de la tesitura. Las notas del bajo usan una sola cuerda entorchada en cobre. Las notas medias usan dos cuerdas al unísono (bicordio). Las notas agudas usan tres cuerdas al unísono (tricordio). Todas las cuerdas de una nota se afinan exactamente al mismo tono y son golpeadas juntas por un único martillo.
Todas las cuerdas de una sola nota están afinadas al mismo tono y golpeadas juntas por un único martillo, cuya anchura está dimensionada para contactar con todas ellas a la vez.
La caja de resonancia y el puente
Una cuerda vibrando por sí sola es casi inaudible — su fino diámetro mueve demasiado poco aire. La energía de la vibración se transfiere a través del puente (una tira de arce duro pegada a la superficie superior de la caja de resonancia) a la propia caja de resonancia.
La caja de resonancia es un gran panel ligeramente arqueado de pícea de corte radial, típicamente de 8 a 10 mm de grosor. La pícea se elige por su excepcional relación rigidez/peso: se mueve fácilmente en respuesta a la fuerza impulsora del puente, pero es lo suficientemente rígida como para resistir la deformación. Gracias a su gran superficie, la caja de resonancia mueve mucho más aire que la cuerda sola y amplifica el sonido de forma espectacular.

La trayectoria de la vibración. La cuerda vibra y transmite energía a través del puente a la caja de resonancia de pícea. La gran superficie de la caja de resonancia mueve el aire eficientemente, produciendo el sonido audible.
La caja de resonancia también da forma al timbre: las resonancias particulares de una caja a diferentes frecuencias contribuyen al color característico de un instrumento dado. Por eso dos pianos de cola de concierto del mismo modelo, fabricados en la misma fábrica, pueden sonar perceptiblemente diferentes entre sí. La ligera curvatura de la caja de resonancia — llamada la bóveda — se incorpora durante la fabricación doblando y encolando el panel bajo presión. Con el paso de las décadas, la bóveda puede aplanarse a medida que la madera se relaja, contribuyendo al cambio gradual en el timbre que experimentan los instrumentos envejecidos. Los nervios encolados en la cara inferior de la caja de resonancia controlan cómo se distribuye la bóveda y cómo se propaga la vibración por toda la anchura del panel.
Afinación: temperamento igual
Un piano moderno se afina según el temperamento igual: la octava se divide en 12 semitonos iguales, cada uno con una relación de frecuencias de exactamente 2^(1/12) ≈ 1,0595. Esto significa que todo intervalo excepto la octava es un ligero compromiso — una quinta perfecta en temperamento igual es aproximadamente 2 cents más estrecha que una razón pura 3:2 —, pero la ventaja es que el instrumento suena igualmente afinado en todos los tonos, lo que era esencial una vez que la música comenzó a modular libremente entre tonalidades. La serie armónica explica por qué los intervalos puros son razones de frecuencia más simples y por qué el temperamento igual los aproxima pero no los reproduce exactamente.
La afinación del piano se realiza ajustando la tensión de cada cuerda con un martillo de afinar en la clavija. Debido a que las cuerdas agudas están templadas a una tensión extrema, su frecuencia de vibración real se eleva ligeramente por encima del valor del temperamento igual por la inarmónicidad — la rigidez de la cuerda hace que sus parciales superiores sean ligeramente agudos. Los afinadores de piano hábiles compensan estirando ligeramente las octavas: la parte alta del instrumento se afina ligeramente más aguda que la pura, y el bajo ligeramente más grave, de modo que los parciales de las notas del bajo se alineen con el fundamental de las notas del treble.

El estiramiento de octavas en la afinación del piano. Una afinación de temperamento igual perfecto (línea recta) haría que los parciales agudos de las cuerdas del bajo y los fundamentales de las cuerdas del treble latiesen entre sí, porque la inarmónicidad afila los parciales. Los afinadores compensan afinando el bajo ligeramente por debajo del valor puro y el treble ligeramente por encima — una curva que sigue la propia inarmónicidad del instrumento.
Piano de cola versus piano vertical: dos formas de devolver el martillo
En un piano de cola, los martillos cuelgan horizontalmente de un raíl por encima de las cuerdas (las cuerdas corren horizontalmente, alejándose del intérprete). Después de que un martillo golpea, la gravedad lo devuelve a su posición de reposo. Esto es rápido y fiable, y permite que el mecanismo de repetición funcione sin problemas.

Acción del piano de cola (izquierda): los martillos golpean hacia arriba o hacia adelante; la gravedad los devuelve. Acción del piano vertical (derecha): los martillos golpean horizontalmente; un muelle de retorno los devuelve. El retorno por gravedad del piano de cola es más rápido y permite que la palanca de repetición funcione eficientemente a altas velocidades.
En un piano vertical, las cuerdas corren verticalmente y los martillos golpean horizontalmente. La gravedad no puede devolver un martillo que viaja horizontalmente; en su lugar, un muelle de retorno (también llamado conjunto de cinta y muelle de sujeción) devuelve cada martillo después del golpe. El retorno por muelle es fiable pero intrínsecamente más lento que la gravedad, razón por la que las acciones de los pianos verticales no pueden repetir notas tan rápidamente como las buenas acciones de cola. Para la mayoría de la práctica doméstica esto no supone ninguna diferencia práctica, pero las notas repetidas rápidamente (como las notas repetidas en la Alborada del gracioso de Ravel) son más fáciles de controlar en un piano de cola.
Los tres pedales
Un piano de cola moderno tiene tres pedales. Los verticales a veces tienen dos, a veces tres, pero las funciones del pedal central a menudo difieren.

Los tres pedales de un piano de cola. Derecho: el pedal de sustain, que levanta todos los apagadores. Central: el sostenuto, que sustenta únicamente las notas que se mantienen cuando se pisa. Izquierdo: el pedal suave (una corda), que desplaza la acción lateralmente.
El pedal de sustain (derecho)
El pedal de sustain (también llamado pedal de apagadores o pedal fuerte) levanta todos los apagadores a la vez. Mientras se mantiene pisado, todas las notas que tocas siguen resonando después de soltar la tecla, y las cuerdas sin apagar de todo el piano pueden vibrar simpáticamente con las notas que se están tocando. Esta resonancia simpática — cuerdas sin apagar que vibran en respuesta a la energía que comparten con las notas que se pulsan — es la fuente del característico florecimiento y calidez que el pedal de sustain añade al sonido. La técnica, el tiempo y la notación del pedal de sustain se tratan en una guía separada en el blog de Tissimo.
El pedal suave (izquierdo): una corda en un piano de cola
En un piano de cola, el pedal izquierdo es el pedal una corda. Al pisarlo se desplaza todo el conjunto de la acción unos pocos milímetros hacia la derecha, de modo que en el treble cada martillo (que tiene el tamaño para golpear las tres cuerdas de un tricordio) golpea solo dos de sus tres cuerdas. El martillo también contacta con una parte del fieltro que está menos surcada y es más blanda que la zona de golpe central, cambiando el timbre además del volumen. El efecto combinado es un tono más silencioso y ligeramente velado que es diferente en calidad a simplemente tocar suave sin el pedal.
El término una corda (italiano: «una cuerda») data de los primeros fortepianos, algunos de los cuales se desplazaban lo suficiente como para que el martillo golpease una sola cuerda. En los pianos de cola modernos, con notas de triple cuerda en la mayor parte de la tesitura, el desplazamiento produce típicamente un efecto due corde («dos cuerdas») en el treble en lugar de un verdadero contacto con una sola cuerda. No obstante, el nombre del pedal ha persistido.

El pedal una corda de un piano de cola desplaza la acción lateralmente de modo que cada martillo contacta con una cuerda menos. En el treble, donde las notas tienen tres cuerdas, esto produce un efecto due corde (dos cuerdas).
En un piano vertical, el pedal izquierdo funciona de manera diferente: mueve los martillos hacia adelante, más cerca de las cuerdas, reduciendo la distancia que recorre el martillo antes del impacto y limitando así su fuerza de golpe. Esto suaviza el tono pero no cambia el timbre de la misma manera que el desplazamiento una corda en un piano de cola.
El pedal sostenuto (central, piano de cola)
El pedal sostenuto es el más selectivo de los tres. Cuando mantienes una o más teclas pulsadas y luego pisas el sostenuto, una barra se eleva dentro del piano y sujeta los apagadores solo de esas notas — las que estaban levantadas cuando pisaste el pedal. Esos apagadores permanecen arriba mientras se mantiene el pedal, permitiendo que esas notas específicas se sustenten. Todas las demás notas suenan y se apagan normalmente.
Esto hace posible mantener una sola nota o acorde en el bajo con el pedal mientras se toca otro material con un apagado limpio por encima — un efecto imposible de conseguir con el pedal de sustain, que levanta todos los apagadores por igual. Los Jeux d'eau de Ravel y varios preludios de Debussy usan el sostenuto para mantener notas de pedal mientras las armonías cambian por encima; en instrumentos sin un verdadero sostenuto es habitual usar medio pedal o re-pedalización cuidadosa como aproximación.

El pedal sostenuto sujeta solo los apagadores que ya estaban levantados cuando se pisó el pedal. Los apagadores sombreados permanecen arriba, sustentando esas notas; todos los demás apagadores funcionan normalmente.
El sostenuto no es universal en los pianos verticales. En muchos verticales — especialmente los diseñados para uso doméstico — el pedal central es en cambio un pedal de práctica (también llamado pedal silenciador): baja una tira de fieltro entre todos los martillos y todas las cuerdas, reduciendo drásticamente el volumen a un golpe sordo. Esto permite practicar sin molestar a otros, pero cambia tanto el timbre que no es adecuado para uso musical. Algunos pianos verticales europeos solo tienen dos pedales y omiten el central por completo.
Juntando todo: cómo suena una nota
Cuando pulsas una tecla, el sistema de palancas eleva el wipén, el piloto lanza el martillo y el apagador de esa nota sube. El martillo viaja en vuelo libre (el escape ya se ha desenganchado), golpea una o más cuerdas y rebota. Las cuerdas vibran al tono fijado por su longitud, tensión y masa, y transfieren esa vibración a través del puente a la caja de resonancia, que irradia sonido a la sala. Mientras mantienes la tecla pulsada, el apagador permanece arriba y la nota se sustenta. Suelta la tecla y el apagador cae de vuelta, deteniendo la vibración.
El pedal de sustain añade una capa más: mantiene todos los apagadores levantados independientemente de las teclas, de modo que la sala se llena de resonancia simpática y el sonido persiste mucho después de que se suelten las teclas. El pedal suave colorea el tono en su origen, cambiando el punto de contacto del martillo con la cuerda. El pedal sostenuto congela selectivamente un conjunto elegido de tonos graves mientras todo lo que está por encima se mueve libremente.
Esa cadena — palanca, escape, martillo en vuelo libre, cuerda, puente, caja de resonancia — permanece esencialmente sin cambios desde los primeros instrumentos de Bartolomeo Cristofori de alrededor de 1700. Los perfeccionamientos están en los detalles: el bastidor de hierro fundido que soporta 20 toneladas de tensión de cuerdas, la precisión de la palanca de repetición, la cuidadosa regulación de cada escape, el voicing del fieltro. El mecanismo es antiguo; la precisión es moderna.

La cadena completa desde la pulsación de la tecla hasta el sonido. El escape libera el martillo antes del contacto con la cuerda; la cuerda transfiere energía a través del puente a la caja de resonancia; el apagador controla cuándo se detiene la nota. Los pedales actúan sobre el sistema de apagadores independientemente de las teclas.
Fuentes
- Piano — Wikipedia
- Piano action — Wikipedia
- Piano wire — Wikipedia
- Soundboard (music) — Wikipedia
- Piano pedals — Wikipedia
- Una corda — Wikipedia
- Sostenuto pedal — Wikipedia
- Equal temperament — Wikipedia
- Inharmonicity — Wikipedia
- Bartolomeo Cristofori — Wikipedia
- Mersenne's laws — Wikipedia
- Piano tuning — Wikipedia
- Piano — Encyclopaedia Britannica
- Why do the upper ~18 notes of my Kawai digital piano sustain without using the damper pedal? — Kawai
Lee este artículo en línea: https://tissimo.co/es/articles/how-a-piano-works-hammers-strings-soundboard-and-pedals

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