Dos estudiantes de ingeniería espacial de la Universidad de California Los Ángeles (UCLA) sorprendieron a sus profesores. En lugar de presentar un proyecto relacionado directamente con su carrera o con la tan en boga IA, desarrollaron un piano que se toca solo, capaz incluso, de accionar las 88 teclas de manera simultánea.

Karina Bender, aficionada al piano y estudiante de bioingeniería, está por comenzar un doctorado en medicina en la Universidad del Sur de California (USC) y George Grigoryan cursará una maestría en ingeniería mecánica en la Universidad de California San Diego. Juntos llevaron a cabo el mejor proyecto en los casi ocho años que lleva abierto el Markerspace de la Escuela de Ingeniería Samueli de la UCLA.

Un articulo de la UCLA explica que “en un piano, cada tecla funciona como palanca porque, al presionarla, un martillo en el otro extremo golpea las cuerdas que corresponden”. En un piano hay 88 cuerdas que abarcan todas las notas musicales. Los estudiantes querían crear un dispositivo capaz de accionar las teclas desde la parte inferior sincronizándolas con un archivo digital reproducido desde una computadora portátil.

El funcionamiento del piano automático de Bender y Grigoryan se basa en el software, los componentes eléctricos y el hardware. El software interpreta un archivo MIDI y transmite un pulso por nota a un grupo de microcontroladores ubicados en el hardware. El componente del dispositivo que acciona la llave desde abajo es un solenoide: un pistón que se mueve hacia arriba cuando lo activa una señal eléctrica.

Los alumnos tuvieron que sincronizar archivos MIDI con las teclas del piano. Foto: David Esquivel / UCLA.

Un proyecto musical y divertido

“Sigue siendo un proyecto de ingeniería, pero tiene un aspecto muy singular”, dice Bender y agrega: “Es musical, es divertido; es simplemente diferente. Así que quería ese toque distintivo y teníamos muchas ganas de ver si podíamos lograrlo”.

En otoño de 2024, Bender le presentó la idea Grigoryan. Al ser un proyecto práctico, implicaba diseñar y construir numerosos componentes mecánicos y eléctricos, y debía ser algo que la gente pudiera apreciar una vez terminado. Aunque la idea parecía ambiciosa, Grigoryan se unió al proyecto.

Lograr un actuador para presionar una sola tecla es relativamente simple. Agregar 87 teclas más multiplica el hardware, los actuadores, el cableado y requiere una fuente de alimentación y programación, todo lo cual debe funcionar en conjunto y caber dentro del piano. El trabajo de los alumnos fue exitoso.

La primera canción que tocó el piano, en la facultad de ingeniería de la UCLA, fue Estudio revolucionario en Do menor de Frédéric Chopin. Esta breve composición de la época romántica presenta una línea de bajo de arpegios descendentes a la que se une una melodía de acordes enérgicos.

Los alumnos conectaron un piano de segunda mano a una computadora. Foto: David Esquivel / UCLA.

Pero los alumnos querían algo más: accionar las 88 teclas de manera simultánea, algo que habían visto realizar en otros pianos automáticos. Para probarlo eligieron la canción Rush E, ejecutada con golpes consecutivos de la tecla E, glissandos que se entrecruzan y se deslizan arriba y abajo por las teclas, y las 88 teclas varias veces al final.

Aunque es casi imposible de realizar para un músico, el piano lo logró. Cuando sonaron esas 88 teclas a la vez… fue un espectáculo digno de ver”, dijo Bender. “Eso hizo que todo el proyecto valiera la pena. Si lo piensas bien, no es un sonido que hayas escuchado en persona, las 88 teclas de un piano sonando al mismo tiempo. Y no suena bien, ¡pero sonó increíble!”.

“Fue una experiencia increíble. Hubo momentos en los que, sin duda, nos volvimos un poco locos. Pero, de nuevo, fue una mezcla de locura y pura alegría. Y creo que por eso terminó siendo un proyecto tan genial”, añadió Bender.