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10 de jan de 2012

Curiosidades sobre a Tábua Harmônica do Piano


Ela funciona como uma espécie de “alto-falante” do piano, desempenhando o papel de transdutor, ou seja, convertendo a energia mecânica vibracional produzida pelas cordas em som. Para cumprir este papel, a tábua harmônica tem que apresentar várias propriedades bastante interessantes: caprichoso equilíbrio entre flexibilidade e rigidez (stiffness), robustez e resistência à deformação.
Tábua Harmônica Laminada vista de baixo / Piano Hilun HG-178

Estruturalmente, a tábua harmônica é uma grande membrana de madeira, cujo desenho caracteristicamente curvilíneo nos pianos de cauda e retangular nos pianos verticais, é definido pela forma da chapa (plate). Tradicionalmente, a tábua harmônica é fabricada usando-se tiras de madeira de fibras longas unidas entre si por um processo meticuloso de colagem, mas a sua constituição poderia ser de outro material, como por exemplo, fibra de carbono.
O piano Steingraeber/Phoenix usa este material.

Para quem possui um piano, ou não, e tem curiosidade sobre as peculiaridades desse magnífico instrumento e, principalmente, para quem pretende comprar um ou trocar o seu, é importantíssimo conhecer minuciosamente tudo acerca dessa peça, que pode ser definida como a alma do piano, pois é a responsável pela “impressão digital” do instrumento: o timbre único de cada peça construída, pois em virtude das inúmeras variáveis existentes ao longo da fabricação da tábua harmônica, não há no universo dois pianos com som idêntico.

O misterioso coroamento
Como foi dito acima, a tábua harmônica deve funcionar como um alto-falante. Entretanto, enquanto ela estiver na posição plana original não servirá para produzir som. Por isso, antes de ser instalada no piano, a tábua harmônica deve ser submetida ao processo de coroamento (crowning) que consiste em encurvar a peça de tal maneira que ela possa suportar a tensão que as cordas exercerão sobre a sua superfície (downbearing).
Desenho: The Soundboard

Há dois métodos de coroamento:
Coroamento por compressão (compression-crown method): quando as fibras da madeira são deformadas por ação de pressão em presença de umidade. É interessante notar que neste processo as Ripas (Ribs) são primeiramente coladas retas e curvadas conjuntamente com a tábua harmônica durante a compressão.

Coroamento por Ripas (rib-crown method): neste caso as fibras da madeira não sofrem alterações na sua estrutura física e a curvatura fica por conta da colagem da tábua feita em cima das ripas previamente encurvadas.

Alguns pianos que visam altíssima performance, tipo o Steinway e outras marcas de 1ª linha, usam o coroamento por compressão. Só que tem um detalhe, quando você compra um Steinway usado, deve se preocupar muito com o estado da tábua harmônica, pois ao longo do tempo a coroa obtida por compressão tende a diminuir e até desaparecer.

Este vídeo ilustra a construção da tábua harmônica:

Adelgaçamento da Tábua Harmônica (Tapered soundboard)
Alguns modelos de pianos são equipados com tábuas harmônicas adelgaçadas nas extremidades. Na prática, elas são mais grossas no centro, com espessura de aproximadamente 9 mm e nas extremidades medem cerca de 5 mm. Este tipo de processo visa dotar o piano de som mais cantante e sustentado, já que aumenta a flexibilidade da tábua nos pontos de fixação junto ao corpo do piano.

Tipos de Tábua harmônica
Madeira maciça (solid spruce): o grande diferencial alegado pelos fabricantes de piano não passa de uma mentira deslavada. Nenhuma tábua harmônica de piano é feita, e talvez nunca tenha sido, de peça inteiriça de Abeto (Spruce), já que as antigas árvores Abeto alpino medindo dezenas de metros de diâmetro foram extintas há muito tempo. Conforme mostra a imagem abaixo, as tábuas harmônicas feitas alegadamente de “solid spruce” são constituídas de tiras de madeira encaixadas e coladas.

Laminada (laminated): a grande polêmica existente no reino dos pianos se dá em torno da questão das Tábuas Harmônicas “maciças” versus as constituídas de 3 camadas: um cerne de Abeto (Spruce) idêntico ao descrito acima, ao qual são coladas nas duas delgadas camadas de revestimento (veneer) feitos da mesma madeira.
Detalhe do corte de uma tábua harmônica laminada de 3 camadas: note as fibras características da madeira Spruce (Abeto) na camada do meio.

Linhas esquemáticas demonstrando a disposição interna das ripas constituintes do cerne das tábuas harmônicas laminadas.

Quais são os motivos que levam à adoção das TH laminadas? Certamente, a redução de custos sempre está em primeiro lugar, pois o processo fabril envolvido na produção de tábuas laminadas é mais padronizável, apresentando, portanto, maior relação custo/benefício ao fabricante. Por isso, a grande maioria dos pianos japoneses, indonésios, coreanos, chineses e do leste europeu é equipada com tábuas harmônicas laminadas.

Há benefícios para o pianista? Sob a perspectiva da qualidade sonora, os atuais processos industriais nivelaram tanto os dois tipos, que não percebemos mais diferenças timbrísticas significativas. A principal vantagem para o consumidor trazida pelas tábuas laminadas, além do custo relativamente menor, fica por conta do afastamento do risco de aparecimento das indesejadas rachaduras que costumam surgir nas tábuas harmônicas denominadas “sólidas”.

As trincas podem ser provocadas tanto por falhas na fabricação, quanto por variações bruscas de temperatura e umidade, que ocorrem necessariamente em ambiente doméstico. De qualquer forma, cedo ou tarde os pianos “solid spruce” vão apresentar rachaduras, no caso deste camarada elas aconteceram num piano de cauda novo com 1 mês de uso!

Tábua Harmônica de Compensado (plywood soundboard): a lenda reza que existem pianos de baixo custo equipados com tábuas harmônicas feitas de compensado, uma placa constituída de várias camadas de madeiras baratas. No entanto, se você pesquisar na internet, descobrirá que não existe um único caso documentado. E a razão é muito simples, caso um fabricante lançasse mão de uma chapa de compensado comum, ela não soaria nem com banda de música e, provavelmente, teria a sua estrutura irremediavelmente comprometida no momento em que fosse submetida à extrema pressão exercida pelas cordas.

Sobre o mito das tábuas harmônicas de compensado, o famoso projetista e restaurador de pianos Delwin D. Fandrich se pronuncia assim:
In modern usage the word “plywood” almost always refers to a wood panel made up of an unequal number of wood laminae of more-or-less equal thickness that are alternately aligned at 90° angles. These panels are quite stiff in both directions. Panels of this construction do not work well as piano soundboards for a number of reasons.

The modern laminated soundboard panel is nothing like this at all. The core is typically quite thick and the two outer laminae are relatively thin. The outer laminae are typically aligned at a30° to 15° angle to the core. The stiffness characteristic of the completed laminated panel is not that much different than a solid panel of equal grain density and thickness. As a soundboard diaphragm the two—standard plywood construction and the modern laminated soundboard panel—could not be much more different.

Tradução: “o termo compensado (plywood) usado atualmente se refere a um painel feito de madeiras diferentes coladas em camadas mais ou menos iguais alinhadas em ângulos de 90º graus. Como tal painel apresenta grande rigidez em ambas direções, ele não se prestaria para a produção de som por vários motivos.
O conceito subjacente à tábua harmônica laminada nada tem a ver com isso. O cerne é constituído de ripas de madeira dispostos (da mesma maneira que no “solid spruce”), enquanto as lâminas de revestimento são bem mais finas, inclinadas em ângulos de 30º a 15º em relação ao centro. A rigidez resultante do painel laminado não é muito diferente do painel dito sólido de igual densidade e espessura. Assim, quanto ao desempenho da função de diafragma, uma simples chapa de compensado e outra de madeira revestida projetada especificamente para ser tábua harmônica não poderiam ser mais diferentes.”

Outro argumento que desmonta o mito do uso de compensado comum em tábuas harmônicas é a espessura requerida para que este componente desempenhe o seu papel de transdutor: de 9 mm a 5 mm. Que ganho prático teria alguém em confeccionar um compensando tão fino, quando se sabe que a grande vantagem deste tipo de madeira é a obtenção de peças grossas e resistente a partir de variedades de madeiras de baixo custo?
Devido à característica da robustez, o compensado é bastante usado na confecção do cepo (pinblock), composto de 15 a 18 camadas coladas de madeiras duras, condição imperativa para se obter a fixação das cravelhas e a consequente sustentação da afinação.

Só para deixar claro, as posições sobre o tema assumidas pelo especialista Delwin D. Frandrich são no sentido de aprovar integralmente as tábuas harmônicas laminadas e até preferi-las em seus projetos de escalas e restaurações.

Para ilustrar, tirei uma foto em macro de um dos pontos em que a tábua harmônica laminada do meu piano é trespassada pelo parafuso da chapa (vista de baixo - visão geral na 1ª foto da página), onde se pode ver claramente as três camadas de Abeto: as duas camadas de revestimentos externos e as fibras longas, características desta madeira, visíveis no “recheio do sanduiche”.

A propósito de o meu piano ser um Hilun HG-178, encontrei este interessante debate ocorrido no fórum Piano World sobre o uso de Tábuas Harmônicas laminadas:

Outra discussão que aborda extensamente a polêmica do uso de “Plywood” em tábuas harmônicas pode ser acessado aqui:

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Um comentário:

  1. Ótimas e preciosas informações sobre ténicas e material usados na fabricação de pianos, ainda tão desconhecidas por tantas e tantas pessoas, inclusive profissionais.

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