TECNOLÓGICO NACIONAL DE MÉXICO Instituto Tecnológico de Lázaro Cárdenas INSTITUTO TECNOLÓGICO DE LÁZARO CÁRDENAS AOP 61U PIANO ALUMNO: BERBER ZERMEÑO JONATHAN NÚMERO DE CONTROL: 17560460 18/03/2021 DOCENTE: MARTINEZ RADILLO ANGELA YADIRA Cd. y Puerto de Lázaro Cárdenas, Mach., junio 2021. 2 3 DESCRIPCIÓN DEL PRODUCTO El Piano El piano es un instrumento de teclado, de la familia de cuerda percutida, al generar su sonido al golpear sus cuerdas con unos martillos controlados por el teclado. Puede producir acordes y dispone de un amplio registro. La invención del piano El monocordio, ancestro del piano Los instrumentos se pueden clasificar en 3 grupos según la forma en que producen el sonido. Estas son: instrumentos de cuerda, instrumentos de viento e instrumentos de percusión. Los antecedentes del piano se pueden trazar pasando por el clavicordio, el clave o el dulcimer. Pero si nos remontamos más atrás en el tiempo llegamos hasta el monocordio. En resumen, basándonos en sus orígenes, podemos clasificar el piano como un instrumento de cuerda. Orígenes del piano El piano tiene el mismo funcionamiento que un dulcimer Aunque el piano es clasificado como un instrumento de cuerda ya que su sonido procede de la vibración producida por unas cuerdas, también es catalogado en ocasiones como un instrumento de percusión, al ser el medio en que se hacen vibrar las cuerdas. Es similar a la forma en que se toca un dulcimer. 4 El dulcimer es un instrumento originario de Oriente Medio y que se expandió por Europa durante el siglo XI. Cuenta con una caja de resonancia sencilla con unas cuerdas tensadas en la parte superior. De forma análoga a un piano, un pequeño macillo golpea las cuerdas, por lo que el dulcimer es considerado uno de los precedentes del piano. El clavicordio, un gran salto hacia el piano El piano forma también parte de la familia de instrumentos de teclado. La historia de los instrumentos de teclado se remonta muy atrás en el tiempo y comienza con el órgano, que enviaba corrientes de aire a lo largo de tubos para originar sonido. Diversas innovaciones en la construcción de instrumentos de teclado en la dirección del piano. El clavicordio data del siglo XIV y fue popular durante el Renacimiento. Al pulsar una tecla se activa una palanca que lanza una punta de latón (llamada tangente) golpeando una cuerda, generando un sonido que típicamente abarcaba un registro de entre 4 y 5 octavas. El piano se parece al clave El clave (clavicémbalo, clavecín) Inventado en Italia en torno a 1500, el clave se popularizó después en Francia, Alemania, Flandes y Gran Bretaña. Cuando se pulsa una de sus teclas, un plectro (normalmente una púa de pluma de ganso, cuervo o cóndor) situado en una pieza larga de madera conocida como Jack pulsa la cuerda generando sonido. Su sistema de anclaje de las cuerdas y la tabla armónica, además de su estructura general, fueron precursores del piano moderno. Su potente sonido permitía realizar actuaciones en entornos amplios, pero carecía de control dinámico desde el teclado. Cristofori, el creador del primer piano El piano fue inventado por Bartolomeo Cristofori (1655 – 1731) en Italia. Cristofori no estaba contento con la falta de control dinámico del clave, que limitaba la expresividad de los músicos. Es reconocido por el cambio del sistema de cuerda pulsada mediante un plectro del clave por un sistema de macillos, creando el primer piano moderno en 1709. El instrumento fue de hecho bautizado como "clavicémbalo col piano e forte", literalmente, un clave que permite tocar piano y forte. Con el tiempo el nombre se fue contrayendo hasta el “piano” que ha llegado a nuestros días. 5 Las partes del piano TAPA SUPERIOR BASTON CILINDRO 6 ATRIL CAMA DEL TECLADO ARO 7 PATAS PEDAL DE APAGADORES PEDAL TONAL 8 RUEDAS PEDAL UNA CORDA 9 TABLA ARMONICA MARCO METALICO 10 ARO PANEL FRONTAL 11 PUNTAS DE ANCLAJE DE LAS CUERDAS PUENTES 12 CUERDAS APAGADORES 13 AGRAFES CLAVIJA 14 Cómo es la maquinaria del piano La fantástica invención de Érard El mecanismo del piano que provoca el golpeo de las cuerdas por los macillos cuando presionamos una tecla es conocida como maquinaria del piano. Cuando analizamos la evolución histórica de la maquinaria del piano, un hito importante fue el mecanismo de repetición (doble escape) inventado por Sébastian Érard. Este mecanismo permite a los pianistas repetir una tecla sin tener que levantarla por completo. Hasta su introducción, cuando una tecla era pulsada su macillo era lanzado contra las cuerdas y no recuperaba su posición inicial hasta levantar por completo la tecla. La innovación ideada por Érard hizo posible preparar un nuevo movimiento del macillo antes sin necesidad de que recuperase su posición de reposo. Se dice que Érard presentó su invención en 1803 a Beethoven, abriendo nuevas posibilidades al compositor en sus composiciones posteriores. Este mecanismo ha llegado, en una forma optimizada, hasta nuestros días. Si nos fijamos con atención en el movimiento de los macillos al pulsar suavemente una tecla, podemos ver un movimiento lineal hasta cierto punto para ser lanzado después contra las cuerdas. Al rebotar tras el golpe, el macillo llega a una posición intermedia desde la que podremos volver a lanzarlo sin tener que levantar por completo la tecla llevando el macillo a su posición de reposo. Esto permite una repetición mucho más rápida, hasta 15 veces por segundo. El silencio también es importante El mecanismo de apagado de las notas tiene un papel crucial. Gracias a él, el sonido de las notas se detiene tan pronto levantamos la tecla. En la foto podemos ver 4 piezas de fieltro del apagador. Al levantar la tecla, estas piezas del fieltro se apoyan sobre la cuerda que hasta ese momento está vibrando. Unos plomos situados al final del alambre del apagador aseguran una presión firme del apagador sobre la cuerda, consiguiendo un silenciado óptimo. El diseño de las cuerdas El teclado del piano moderno tiene 88 teclas. El número de cuerdas depende del modelo, pero suele estar en torno a 230. En los registros tenor y agudo, cada tecla dispone de 3 cuerdas, mientras que en el registro grave el número de cuerdas por nota se va reduciendo hasta sólo una cuerda por nota en las notas más graves. Además, la longitud de las cuerdas decrece según avanzamos hacia las notas más agudas. También va cambiando el grosor de las cuerdas, siendo cada vez más finas cuanto más aguda deba ser su sonido. Las cuerdas del registro grave estar recubiertas por un bobinado de cobre, llamado entorchado, mientras que las notas de tenor y agudos el núcleo de acero queda descubierto sin ningún tipo de entorchado. 15 PROCESO DE FABRICACIÓN Lo primero que se hace al fabricar el piano de cola es la estructura básica, para ello se usa madera de arce y se moldean lo que serán las planchas de madera principales. Lo que será el grosor del piano. Después de someter las planchas a presión largo rato ya se puede llevar a una sala especial donde la cola del armazón principal seguirá secándose y acondicionándose. Después de crear la estructura principal de madera ya se pueden empezar a poner los elementos que crearán el sonido. Después se usa madera de palisandro para la envoltura exterior del piano, y se usan cortadoras para pulir detalles externos del piano y diversas curvaturas en la forma de la carcasa y la zona del teclado. Posteriormente se junta el teclado y los martillos y se conectan de forma que al pulsar la tecla el martillo correspondiente se active. Se hacen muchas pruebas en este proceso con distintos chequeos y pesos de forma que se regula la fuerza con la que tendrá que ser tocada la tecla. Después se hacen diversos ajustes y también se afinan los martillos y se conectan con las teclas. Y podríamos decir que el piano está terminado. CLASIFICACIÓN DEL PRODUCTO • Productos de consumo (ESPECIALIDAD) SISTEMA DE OPERACIÓN SUBSISTEMA DE APROVECHAMIENTO: Obtiene materiales y servicios en el exterior de la empresa. SUBSISTEMA DE PRODUCCIÓN: Transforma materia prima y Uso de la tecnología en el proceso productivo. SUBSISTEMA DE COMERCIALIZACIÓN: Venta de producto. SUBSISTEMA FINANCIERO: Obtención de recursos financieros e Incremento de la rentabilidad SUBSISTEMA DE RECURSOS HUMANOS: Trabajadores/ Salario, Directivos/ Admi. Y gestión, Directivos/ Admi. Y gestión. SUBSISTEMA DE DIRECCIÓN Y CONTROL: Decide objetivos, Efectúa planes, Controla resultados finales 16 PROCESO REAL DE FABRICACIÓN Construyendo el cuerpo Un laminado de múltiples capas de madera da forma al aro exterior Empecemos por la construcción del aro exterior del piano. Las fotografías a continuación muestras las láminas de madera que son adheridas entre sí longitudinalmente para conformar el aro exterior del piano. Estas láminas son encoladas para crear una única pieza. El número de capas utilizado varía dependiendo del modelo, pero normalmente está entre 6 y 10. Una vez que la pieza está completada, se sitúa en una prensa que somete el conjunto a una gran presión y una elevada temperatura para darle la característica forma del piano de cola. Se aplica un papel impregnado de resina a la parte externa del aro para facilitar la aplicación del acabado final. El aro interior, que tiene una función estructural y va situado en la cara interior del aro se confecciona de una manera similar. 17 Combinando los aros interior y exterior A continuación, el aro interior que se sitúa en la cara interna del aro exterior, ensambla con el barraje inferior del piano para conformar la estructura del piano. Los postes que lo conforman son insertados en el aro interior mediante juntas de cola de milano. La tabla armónica estará apoyada sobre en el aro interno, por lo que es necesario ajustar la superficie del aro interior para que encaje perfectamente: La tabla armónica no es una superficie plana, sino que cuenta con una curvatura que eleva la parte central de su superficie, llamada corona y que le da una leve forma de cúpula. Para ello, se disponen unos listones curvados en su cara inferior, llamados costillas, que le dan esta forma. Por ello, el aro interno tiene que acomodar las costillas y ofrecer una inclinación hacia su parte externa, asegurando un soporte lo más robusto posible Acabado Un sistema automatizado se encarga de aplicar el acabado al piano. Primero, se aplica una capa de imprimación a la que se aplica calor para optimizar su secado. Después, el instrumento recibe el acabado final, mediante múltiples pasadas de una vaporización muy suave, tras lo que se realiza el proceso de pulido que le proporcionará el hermoso aspecto a su superficie que esperamos de un piano. 18 Construyendo la tabla armónica, la parte que determina el sonido La tabla armónica es el corazón del piano, y cómo se construya tiene un gran efecto en su sonido. La tabla armónica es una lámina de madera para cuya fabricación se utiliza abeto Sitka o japonés cuidadosamente seleccionado. Antes de poder ser ensamblada, la madera que se va a utilizar es secada de forma natural o mediante un sistema de kiln hasta alcanzar un contenido de humedad concreto. Tras esto, los listones planos que formarán la tabla armónica son pegados uniendo sus caras más estrechas. Después, se corta la tabla armónica en bruto para conseguir la forma necesaria para el modelo de piano al que se va a destinar y se lija hasta conseguir el grosor deseado. Tras esto, se somete a un proceso de aclimatado que adaptará la tabla armónica a las condiciones ambientales que encontrará el instrumento en su destino. Después se adhieren las costillas a la parte inferior de la tabla armónica, en dirección perpendicular a la de las vetas de la tabla armónica. Gracias a las costillas, podemos repartir las vibraciones por toda la tabla armónica, además de reforzar la tabla armónica, que es más débil en esa dirección. Los puentes son entonces fijados en la cara opuesta de la tabla armónica. 19 Anclamos el marco metálico y el cuerpo está prácticamente completo Una vez que situamos la tabla armónica ya terminada sobre el aro interno, colocamos el marco metálico en su posición. El marco metálico se compone principalmente de hierro fundido, con pequeñas cantidades de otros metales que mejoran su comportamiento acústico. Los metales son fundidos, mezclados y vertidos en moldes de arena en los que se enfrían y solidifican. El peso del marco metálico oscila entre los 100 y 150 kg., dependiendo del tipo de piano. Fabricando el teclado y la maquinaria Las teclas se fabrican utilizando el mismo material que la tabla armónica En la secuencia siguiente podemos ver cómo se fabrica un teclado de piano. Se utiliza la misma madera usada para fabricar la tabla armónica, como abeto japonés o sitka, que ofrecen una gran resistencia a la deformación. Para la superficie de las teclas blancas utilizamos marfil artificial. 20 Las teclas son terminadas para ajustarse con precisión a su tamaño y forma finales. Las partes rojas que podemos ver en la mitad de su longitud son fieltro que cubre la cara interna del agujero sobre el que pivota la tecla, en el que se inserta una punta dispuesta en la cama del teclado. Si este hueco es demasiado justo respecto a la punta, el movimiento de las teclas ofrecerá demasiada resistencia, mientras que si hay holgura las teclas podrá oscilar hacia los lados dando sensación de inestabilidad y rozando con las teclas colindantes. Por ello, el ajuste es crucial para una buena pulsación. Precisión de 5/100 milímetros en la maquinaria La maquinaria es fabricada en un proceso independiente. La maquinaria es un complejo mecanismo fabricado con madera, pasadores metálicos, fieltro y otros materiales. Si las uniones entre las diferentes partes son demasiado ajustas, la articulación entre ellas será difícil y el movimiento final será ineficiente. Si por el contrario son demasiado flojas, tendremos un movimiento poco eficaz e inexacto. Todas las piezas tienen que encajar con una enorme precisión para conseguir la mejor pulsación, aplicando lubricante en los fieltros para asegurar el movimiento más fluido posible. Como la mayor parte de las piezas son de madera, es vital que su fabricación sea lo más exacta posible. Por ello en Yamaha se alcanza una precisión de 5/100 milímetros en la fabricación de estas piezas. 21 Fieltro de macillos, 100% lana El siguiente elemento de la maquinaria son los macillos. Se hacen unos bloques de fieltro blanco utilizando lana pura, y son cortados en forma de prismas triangulares o trapezoidales según el modelo. El tamaño de los macillos va decreciendo desde los graves a los agudos. Las tiras de fieltro se dejan reposar durante algún tiempo para dejar que desaparezcan las tensiones que se crean en su fabricación. Después, se aplica adhesivo sobre el fieltro y se envuelve un núcleo de madera, terminando el macillo. Encordado y montaje de la maquinaria La tabla armónica ha sido encolada en el cuerpo del piano, en el que también se ha colocado el bastidor metálico. Se colocan alrededor de 230 cuerdas de acero en el bastidor. La tensión generada por las cuerdas es de unas 20 toneladas, por lo que la estructura tiene que ser muy resistente. Se utilizan 20 grosores, o calibres, de cuerda diferentes según el rango de las notas. Tras el encordado, se realiza una primera afinación. Como todavía no se han colocado las teclas ni la maquinaria, las cuerdas son pulsadas directamente para por ajustar su afinación. Ajustando la altura de las cuerdas y el calado del teclado El siguiente paso es montar el teclado en el cuerpo del piano, deslizándolo en la cama del teclado. Después de ajustar su posición podemos montar la maquinaria sobre él. Este es el primer momento en que el teclado y la maquinaria conforman un único elemento. 22 Después de realizar diversos ajustes en el movimiento del conjunto, se mide la posición de las teclas mediante un láser de gran precisión. La posición de la tecla es ajustada mediante unas anillas de papel (mosquitos) de diferentes grosores. Un sistema informático calcula el número y tipo de mosquitos necesarios en cada una de las teclas para conseguir una altura correcta. Después de ajustar la altura del teclado, hay que asegurarse de que su calado, la profundidad que pueden alcanzar las teclas. Esta medida se realiza después de que el teclado haya sido tocado repetidamente por un sistema automático. Este sistema permite simular el uso del teclado, con la particularidad de que realiza un trabajo igual en todas las teclas. Como la maquinaria se compone de multitud de piezas articuladas, este proceso realiza el “rodaje” inicial del mecanismo. Después, se somete el instrumento a la medida del calado de cada una de sus teclas mediante un sistema análogo al de la altura antes mencionado, marcando los cambios en las arandelas de papel del frontal (moscas, en este caso) necesarios. De todas formas, aunque se hace un análisis informático, no se da por correcto el resultado hasta que un técnico corrobora el correcto ajuste del teclado con sus propias manos 23 Instalando los apagadores, la tapa y aclimatación Estas operaciones marcan el final de la primera fase La instalación de los apagadores, cuya función es detener el sonido, y de la tapa superior marcan el final del proceso de ensamblaje. Después de esto, la atención pasa a perfeccionar la calidad y la integridad del instrumento. Se utiliza un espejo para comprobar la posición de los apagadores Una bisagra de color dorado se coloca en la tapa mediante un proceso totalmente automatizado. Aclimatado durante entre 7 y 10 días Después de instalar la tapa superior, el teclado del piano vuelve a situarse en el sistema automático que acciona repetidamente las teclas para asentar la maquinaria y asegurar que los macillos están correctamente ajustados golpeando las cuerdas limpiamente y de forma uniforme. Cada una de las teclas recibe 300 repeticiones. 24 Después de este proceso, y antes de realizar los últimos ajustes, se deja aclimatarse el piano durante de 7 a 10 días en un entorno controlado que replica las condiciones de humedad y temperatura de la zona a la que se enviará el instrumento Últimos ajustes y fin del proceso Últimos ajustes y fin del proceso El piano se somete al sistema automático de teclado una vez más después del aclimatado. Tras este proceso, el piano se dirige a una segunda etapa de ajustes y preparación final. La maquinaria es regulada por técnicos altamente especializados para conseguir una respuesta perfecta a la pulsación del pianista. Esto contempla ajustar la altura de del teclado y su calado una vez más, además de ajustar los más de 10 puntos regulables por nota. Si tenemos en cuenta que el piano tiene 88 teclas, son más de 1000 ajustes a realizar. Asegurando el movimiento fluido de la maquinaria Tras instalar las 3 patas y la lira con los pedales, se realiza una afinación final sobre el piano. La afinación es el proceso en el cual se ajusta la tensión de las cuerdas para producir un sonido a la frecuencia correcta de la escala. En las teclas que tienen 3 cuerdas, se empieza afinando la cuerda central. Se utilizan unas herramientas llamadas cuñas para silenciar las cuerdas a ambos lados. Luego se ajustan las cuerdas de cada uno de los lados para igualar su afinación con la central. Además de esta última afinación, también se repasa que el ajuste de la maquinaria sea perfecto, asegurando un movimiento fluido. En este punto, es un técnico senior, con una dilatada experiencia, el que realiza la operación. Cuanto más se acerca el proceso de fabricación a su final, más importante es la experiencia y pericia del técnico para que los ajustes sean lo más finos posibles. 25 Entonación: el ajuste de la densidad del fieltro de los macillos El siguiente proceso es la entonación. Esta tarea se encarga de ajustar la dureza y la flexibilidad del fieltro de los macillos para regular el timbre y el equilibrio de las notas. Específicamente, en un proceso conocido como presentación, se utiliza papel de lija para suavizar la superficie del macillo y retirar cualquier irregularidad, se ablanda el fieltro si ha quedado demasiado comprimido y para perfeccionar la forma final del macillo. En las notas que tenemos varias cuerdas, se da una forma a los macillos para que golpeen todas las cuerdas al mismo tiempo y de la misma manera. El fieltro de los macillos es después pinchado repetidamente para evitar ruidos indeseados, dotarlo de una mayor flexibilidad y ayuda a destacar la frecuencia fundamental de la nota. Esta es la tarea principal de la entonación, y saber identificar qué zonas deben ser ablandadas y cómo requiere un conocimiento y experiencia sólo al alcance de técnicos con gran experiencia. 26 ¡Por fin terminado! Cuando se termina la entonación, el piano se somete a una inspección completa. Si la relación entre el teclado y la maquinaria es satisfactoria, se instala el atril y se repasa el acabado para cerciorarse de que no hay suciedad ni ningún desperfecto. Entonces el piano está finalmente terminado. Los pianos destinados al mercado doméstico de Japón son envueltos en unas mantas muy acolchadas (futones), mientras que los instrumentos que van al resto del mundo, enviados normalmente en barcos, se envuelven de un plástico que los protege de la humedad y se sellan utilizando vinilo tras desmontar las patas. Pronósticos y margen de error históricos. Gráficos de comportamientos y comparación (Regresión lineal y múltiple) y = 3.0872x + 73.31 R² = 0.9048 Comportamiento 450 400 350 300 250 200 150 100 50 0 0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 Comparación VENTAS Pronostico 450 400 350 300 250 200 150 100 50 0 1 3 5 7 9 111315171921232527293133353739414345474951535557596163656769717375 Resumen Regresión lineal Resumen Regresión múltiple Serie de tiempo 450 y = 3.1918x + 77.605 R² = 0.9109 400 350 300 250 200 150 100 50 0 0 10 20 30 40 50 60 70 80
