En la seva vessant d'instrument de corda, el piano té essencialment les mateixes característiques que els instruments d'aquesta família: un conjunt de cordes (que en el piano superen les 200) tensades amb una clavilla d'afinació en un extrem, i muntades sobre una "tapa de ressonància" que amplia i dóna ressonància a les cordes. La majoria de criteris constructius dels instruments de corda (materials i tecnologia) són aplicables al piano, només que adaptats a les dimensions i idiosincràsia del piano.

La paraula clau a l'hora de construir un piano és: harmonia. Tots els elements depenen els uns del altres. No té cap sentit emprar materials de la millor qualitat si això no va acompanyat també de la millor voluntat de convertir-los en un bon instrument. Avui dia un bon piano és la suma de: criteri constructiu + materials de qualitat + tecnologia + treball humà. El "secret" de la sonoritat del piano no és altre, doncs, que l'harmonia en la conjunció de tots els seus elements. Per aconseguir-ho, cal un gran coneixement de l'instrument, fruit d'una llarga tradició.

Els elements bàsics dels que depèn la sonoritat del piano són:

• la corda
• la tapa de ressonància
• el martell del mecanisme

La corda és el component més important del piano. En definitiva és l'element generador del so. Totes les característiques essencials de la sonoritat del piano són a la corda. La resta d'elements que determinen el so del piano actuen només com a potenciadors i reguladors de la ressonància o el timbre (mecanisme i tapa harmònica). Sovint s'oblida la importància de la corda en favor d'altres elements com la qualitat de les fustes o el mecanisme. Cada element juga el seu paper, i a la corda li correspon el de generador del so.

Punt d'atac

El piano neix a la taula de disseny del constructor. És aquí on es fan tots els càlculs i es dibuixen tots els plànols per a la futura construcció. El primer plànol és precisament el de la corda. Es comença per dibuixar una línia recta que és la del punt d'atac dels martells sobre la corda. És una línia virtual que no apareixerà a l'instrument acabat, però és fonamental ja que determina la posició relativa de tota la resta dels elements del piano.

El punt d'atac de la corda és el lloc on el martell la percudeix. Està situat en un lloc precís entre els extrems de la corda i es calcula com una proporció. Aquesta proporció no és la mateixa per a totes les notes del piano sinó que manté una progressió de les notes més greus a les notes més agudes. En el piano modern aquestes proporcions són:

• de l'extrem greu fins al Do3, la proporció és de 1/8, que significa que dividint la corda en 8 parts iguals, el punt d'atac es troba a una part d'un extrem i 7 de l'altre.
• del Do3 al Do4, la proporció és de 1/9
• del Do4 al Do6, la proporció és de 1/10
• i del Do6 fins al Do7, la proporció és de 1/14

El punt d'atac és clau per la sonoritat. Hi ha diferents teories al respecte de la seva ubicació ideal, però no obstant, el fabricant s'ha guiat tradicionalment sobretot per criteris empírics.

Les proporcions citades són les que generalment trobem en pianos moderns, però donat que el piano és fruit d'una evolució de molts anys, no és estrany trobar en instruments "històrics" disposicions del punt d'atac molt variades.
Fonamentalment, el punt d'atac influeix la sonoritat en els següents aspectes:

• En la producció dels harmònics naturals de la corda: es poden reforçar, o anular, determinats harmònics segons la posició del punt d'atac.
• En el temps de contacte del martell sobre la corda després de l'impacte. La corda és més rígida a l'atac del martell en els seus extrems que en el centre, de manera que quan més a prop dels extrems sigui l'atac, més ràpid és el rebot del martell. Això, junt amb la duresa del martell afecta definitivament el so.

Material

El canvi més radical en la història del piano va ser la substitució, a inicis del segle XIX, de la corda de filferro (o llautó) per corda d'acer. Hi ha una àmplia varietat de qualitats de corda en funció del procés de fabricació. El resultat és notori en la qualitat del so i en la seva resistència a la ruptura. La corda ideal seria la que garantís una absoluta resistència a la ruptura i que fos prou elàstica per produir un so musical agradable.

Propietats físiques de la corda

Un cop establerta la línia de punts d'atac i les corresponents proporcions de corda als seus extrems, el constructor ha d’assignar a cada corda les seves mides de gruix i llargària.

Per comprendre millor els criteris que té en compte el constructor en els seus càlculs, convé fer un repàs de les propietats de les cordes en tensió.

Frequència. Quan es percudeix una corda, aquesta entra en vibració, es dir, entra en un moviment oscil·latori periòdic.

A la periodicitat d'aquesta oscil·lació l'anomenem freqüència, i la seva unitat de mesura és el Hertz (abreviat: Hz). Un Hz és una oscil·lació completa per segon. Quan diem que el La3 del piano està afinat 440 Hz, volem dir que la corda es mou en un moviment oscil·latori de 440 cicles per segon. Per tant, la freqüència és una mesura de la velocitat del moviment de la corda. A més velocitat, més agut és el so; a menys velocitat, més greu. En el piano modern, amb la seva tessitura de 7 octaves i quart, les freqüències van dels 27,5 Hz del La més greu fins als 4.186,0 Hz del Do més agut.

Totes les notes de l'octava tenen entre sí unes relacions de freqüències que, en general són simples:

• Les octaves tenen una relació 2:1 que significa que una octava vibra al doble de Hz que la seva anterior més greu. Per exemple: el La4 vibra a 880 Hz (el doble que el La3 que ho fa a 440 Hz).
• Les quintes tenen una relació 3:2 (si el La3 vibra a 440 Hz, el Mi4 ho fa a: 440x3:2=660 Hz)
• Les quartes tenen una relació 4:3
• Les terceres tenen una relació 5:4
• La resta de notes de l'escala natural són inversions dels intervals anteriors.

Això té relació directa amb l'afinació del piano i amb el "temperament". Actualment, l'octava musical està construïda sobre la base d'afinació pel "temperament igual" que defineix distàncies iguals per a tots els semitons de l'octava. Això es fa repartint l'interval d'octava en 12 parts exactament iguals (una mica més sobre això a: afinació).

Tensió. Conegut el punt d'atac i les freqüències de totes les notes del piano, el següent pas es d’establir la tensió general de l'encordat. Actualment és de 70 a 100 Kg. per corda segons les dimensions del piano. Interesa sobretot que la tensió sigui regular en tot l'instrument de cara a l'estabilitat de l'afinació. Aquest criteri no és universal ja que la tensió de la corda no només té influència en la potencia del so; també és un factor determinant en la "inhamonicitat de la corda", propietat de la corda que té relació amb la producció d'harmònics i l'afinació.

Longitud i diàmetre de la corda. El so emès per una corda, és a dir, la seva freqüència, depèn de la força a la que està tensada i de les seves dimensions (longitud i diàmetre). La fórmula següent, anomenada de Taylor, relaciona aquests paràmetres:

Aquesta és la fórmula que fa servir el constructor de pianos per a calcular els gruixos i llargàries de corda. Com que a cada nota del piano li correspon una freqüència específica coneguda i la tensió de l’encordat s'ha establert com a constant per a tot el piano, només queden dues variables per treballar: la longitud i el diàmetre de corda.
El fabricant disposa de "galgues" (diàmetres) de corda que van dels 0,775 mm. fins als 1,300 mm., en passos de quart de mil·límetre. Distribuint homogèniament aquestes "galgues" al llarg de l'arpa del piano (per grups de 4 ó 6 notes amb la mateixa galga) s'obté l'increment regular de les llargàries de corda i en conseqüència l'elegant forma externa de l'instrument (piano de cua).

Tradicionalment aquesta feina de càlcul de corda s'ha basat en criteris molt empírics. La fórmula de Taylor esmentada ajuda enormement, però no té en compte altres criteris com l'elasticitat de la corda, l'afinació i la "inharmonicitat" que són essencials per a la bona sonoritat del piano.

Harmònics

El moviment oscil·latori de la corda en vibració ve acompanyat d'un conjunt d'altres petits moviments oscil·latoris col·laterals. La corda, de manera natural, subdivideix el seu moviment en parts exactament proporcionals a la seva longitud total. Es subdivideix per la meitat, en tres parts iguals, en quatre, etc. Cada una d'aquestes parts de corda genera un so específic que s'anomena harmònic.

Inharmonicitat

La inharmonicitat és una característica de la corda molt interessant. Tal com hem definit els harmònics (com un conjunt de sons derivats de la subdivisió en parts proporcionals de la corda en moviment) dóna lloc a pensar que els harmònics són també proporcionals, i per tant, intervals musicals justos. En teoria, així és, però a la pràctica, el fet que la corda sigui un objecte material amb unes característiques físiques concretes, fa que la sèrie harmònica tingui una certa distorsió. Aquesta distorsió és la "inharmonicitat", i sempre està present en el so del piano. La inharmonicitat fa que els harmònics del piano s'obrin, és a dir, que siguin més aguts del que els correspondria segons la sèrie harmònica natural.

Dintre d'uns certs valors, la inharmonicitat és desitjable. Li dóna riquesa i timbre a la sonoritat del piano, i una personalitat pròpia. És una característica essencial del so del piano. Però hi ha un límit per al seu valor, més enllà del qual és indesitjable, perquè distorsiona excessivament els harmònics i impossibilita l'afinació. De fet, una preocupació important dels constructors de pianos, és mantenir a ratlla el valor del coeficient de inharmonicitat.

La inharmonicitat depèn principalment de la tensió i de la flexibilitat de la corda. Com més tensa i més flexible, més baix és el coeficient d'inharmonicitat. Una bona combinació d'aquests dos factors només és possible en instruments grans. Per això, els instruments de dimensions generoses, no només tenen més potència sonora, sinó que, a més, són més "harmoniosos". Els instruments petits, en canvi, són un veritable mal de cap per als afinadors.