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LA BANDURRIA


ELEMENTOS Y SUS FUNCIONES

Cabeza

Mástil

Caja armónica


ELEMENTOS Y SUS FUNCIONES:

          Ya sabemos cómo funcionan las ondas en nuestra bandurria (aunque es más complicado de lo que parece), ahora debemos saber de qué están hechos los distintos elementos que la componen y cómo actúan.



          CABEZA: es la parte de la bandurria donde va incrustado el clavijero. Está formada principalmente de madera de cedro. En la cara superior lleva incrustada una pala (madera de palosanto generalmente) que termina por embellecerla. Su función principal es la de alojar el clavijero que sirve para afinar el instrumento. Como elemento vibratorio no tiene mucha importancia, sólo decir que las ondas son reflejadas (en su mayoría, se superponen y crean interferencias) aunque también vibra y emite sonido muy tímidamente al aire. Para comprobar esto, os propongo un pequeño experimento: sujetar con los dientes la madera que sobresale al final del clavijero (no muy fuerte que podéis dañarla), a la misma vez que os tapáis los oídos y pulsáis una cuerda. ¿Qué es lo que pasa?  Que las vibraciones pasan directamente desde los dientes a los oídos. Este tipo de ondas que estáis sintiendo es de una calidad muy alta y rica en armónicos. No sé, ya me imagino a todo el mundo mordiendo su instrumento y la gente de alrededor con cara de ¿Estás loco? ¿Qué te pasa? Bueno os animo a que lo hagáis, es una pasada.

Cabeza
          MÁSTIL: este va unido a la cabeza, por un lado, y a la caja armónica por el otro. Está compuesto de madera de cedro, al igual que la cabeza. En la cara más ancha se aloja el diapasón, de madera de ébano, que a su vez contiene los trastes. Su otra cara dibuja una curva por donde deslizamos el dedo pulgar. Algunos llevan incrustados una barra de madera que sirve para reforzar el mismo. Su composición de maderas (barra, cedro y ébano) fortalecen su estructura, pues es de notar que el mango soporta toda la tensión de las cuerdas y debe ser lo más rígido posible. Las funciones que realiza es la de acortar las cuerdas cada vez que pisamos en un traste, produciéndose las distintas notas o frecuencias. Cada vez que pisamos en un traste, las ondas de la cuerda pasan al diapasón distribuyéndose por todo el instrumento. 
Diapasón


Cuanto más nos acerquemos (pisando los trastes) a la caja armónica, el timbre va cambiando. La cuerda, al ser cada vez de menor longitud, emite diferentes tipos de armónicos superiores. Estos son equilibrados por la tapa armónica que intenta nivelarlos si la colocación del barrado es óptimo. Lo explicaré con más detalle cuando lleguemos a la tapa armónica. Podemos observar esto mejor cuando tocamos una melodía en la primera cuerda y posteriormente la tocamos en la segunda cuerda (la misma melodía) a partir del quinto traste. Este desnivel de timbre es bastante más acusado si lo hacemos ahora en la tercera cuerda. Estamos tocando muy al lado de la boca, donde la cuerda se acorta aún más. Claro que todo esto no es del todo cierto, puesto que intervienen otros factores que hay que tener en consideración. Cada cuerda tiene un grosor diferente a la vez que está construida de distintos materiales. La tercera cuerda, no se parece en nada a la primera ni a la segunda, ésta se compone de un entorchado que cubre toda la superficie de acero y por lo tanto las características acústicas cambian. Pasa igual de la primera a la segunda, su grosor es diferente. Por lo tanto: el grosor, el material y la distancia de la cuerda afectan al sonido de nuestra bandurria. Me había olvidado del zoque, esta pieza va unida al mango y a su vez a la caja armónica. Su misión consiste en sostener el mango. Está hecho de madera de cedro y su función acústica es la misma que la de la cabeza. Espero haber explicado  todo esto con claridad.

Mástil
             CAJA ARMÓNICA: Entramos ahora en el mundo de lo subjetivo, tanto en lo referente al sonido como a materiales de construcción. Esta se compone de fondo, aros y tapa.  Es donde se producen todos los sonidos que llegan a nuestros oídos. Para empezar, yo os animo a que os estudiarais un poco como funcionan un resonador de Helmholtz y un altavoz dentro de su caja acústica, pues con estos dos aparatos habremos comprendido más del 80% del funcionamiento de nuestra caja armónica. Bueno, no os desaniméis, intentaré explicároslo de todas formas.
Caja armónica

          Todos, alguna vez, hemos cogido una botella vacía y la hemos hecho pitar (sonar) soplando  por su agujero.  El sonido introducido (soplido) contiene un amplio margen de frecuencias, pero la botella produce resonancia a una cierta frecuencia. A menor frecuencia (más grave) cuanto más vacía se encuentre (pues el volumen en su interior es mayor) y viceversa. Esto es básicamente un resonador de Helmholtz en funcionamiento. Es el causante principal de que aparezcan en nuestro instrumento las denominadas “notas lobo” o picos altos de frecuencias (son sonidos que suenan más fuertes que otros). Como vemos nuestra caja armónica funciona igual o parecido a una botella, cuyo agujero es la boca. Estaréis pensando que soplando a la bandurria por su boca podemos hacerla sonar. Bueno eso es difícil, pero no imposible. Os propongo algo mejor, todos las cajas armónicas de nuestros instrumentos, incluido la guitarra, tienen una frecuencia de resonancia determinada. La de mi bandurria está aproximadamente en el RE grave de la quinta cuerda. Si os ponéis enfrente de la boca (de la bandurria), rozando con los labios las cuerdas y conseguís cantar con fuerza esa frecuencia, ésta resuena. Es un poco difícil de lograr porque puede ser que la frecuencia no sea la que os he dicho, y sea otra que esté un  poco por encima o por debajo. Eso depende del volumen de la caja y del diámetro de la boca. Cuanto más grande sea el volumen de la caja, más grave será la  frecuencia de resonancia, al igual que  si el agujero de la boca es más pequeño, la frecuencia será también más grave y viceversa.

         Bueno, todo esto lo decía porque en la bandurria, las ondas t, son afectadas por la caja armónica atenuándolas y realzando sólo las que están en concordancia con la frecuencia de resonancia,  al igual que sus armónicos. Es por eso que, el resonador de Helmholtz, funciona como atenuador de frecuencias.

          El fondo: es la parte trasera de nuestro instrumento. Está compuesto de dos placas de madera simétricas de al menos 2mm de espesor. Las maderas que se utilizan pueden ser de varias clases, siendo las más conocidas  las de palosanto y las de arce. Las de palosanto (denominadas maderas duras) llegan a tener mayor grado de densidad  (peso específico) y sus características acústicas se inclinan más a resaltar las frecuencias agudas y graves. En las maderas de arce (maderas semiduras) realzan más las frecuencias medias. Esto que acabo de decir es subjetivo, no tiene porqué ser del todo cierto. Algunas maderas semiduras  tienen propiedades acústicas que realzan más las frecuencias graves y agudas, por lo que en las maderas, intervienen varios factores que pueden variar sus propiedades. Sólo puedo hablar de lo que yo he comprobado en las maderas que he utilizado en mi investigación. Lo que sí puedo decir con certeza es que las de arce (semidura), el timbre, es más tenue y dulce. Más adelante hablaré sobre las maderas.


Fondo

          En cuanto a la función acústica podemos decir que es el encargado de reforzar los sonidos graves en la bandurria, las ondas p. recorren casi todo el fondo donde se producen  puntos de inversión (interferencias) rebotando por todo el fondo y haciéndola vibrar. Normalmente el fondo tiene dos barras en sentido transversal que delimitan nodos vibratorios en tres secciones vibrantes. Las maderas duras dejarían de vibrar si no tuvieran estas barras, ya que las frecuencias graves  no actuarían sobre una placa vibratoria tan grande. Necesita pues, zonas más pequeñas en que la vibración pueda darse. También, cómo no, sirven de refuerzo para la estructura. Otro factor que interviene en el funcionamiento del fondo es la propia caja armónica. Las ondas de choque que produce la tapa, es reflejada en el fondo, y lo hace vibrar, con menos intensidad pero con eficiencia.

          Los aros: es la parte que rodea el contorno de nuestro instrumento. Éstos constan, al igual que el fondo, de dos placas de madera de iguales características. En la parte trasera de nuestra bandurria, junto al cordal, es donde se unen pegándose a una pieza llamada zoquete. En la otra parte se unen al zoque, describiéndose, a lo largo de su recorrido, una forma ondulada. La función principal que realizan son la de unir la tapa al fondo, creándose así la caja armónica. En cuanto a función vibratoria no puedo decir mucho. Hace más de transmisor de ondas que de elemento vibratorio. Aunque sí vibra, pero de poca importancia. La tensión de las cuerdas, obliga a los aros a ponerse tensos, y no lo hace de manera equilibrada. Por eso hay zonas en que los aros quedan más destensados y no pueden vibrar o lo hacen con menor intensidad. Si golpeamos con la punta de nuestra uña sobre las distintas zonas de los aros, observaremos que hay zonas donde el ruido es más acusado que en otras. Esto se debe a que en las zonas más tensas, el ruido suena más agudo y en las demás el ruido más grave.

Aros
          La tapa: es la parte del instrumento de cuerda más estudiado, y sus secretos son, y siguen siendo, los más celosamente guardados. No es de extrañar, pues es el principal elemento vibratorio. Consta de dos placas de madera simétricas unidas (al igual que el fondo), que pueden ser de varios tipos: pino abeto alemán, pino engelman, pino siltka o cedro rojo de Canadá. La más utilizada en las guitarras de los luthiers son las de pino abeto, pero cualquiera de ellas puede funcionar con igual rendimiento. Son maderas blandas y por ello muy delicadas. Describen, a lo largo de su estructura longitudinal, unas líneas (vetas) paralelas. 


Estas vetas, que no son más que los anillos de crecimiento que tienen los árboles, intervienen o interactúan con las ondas vibratorias obligándolas a reconducirse (cambian de dirección) haciéndolas describir una curva. Entre veta y veta las propiedades de la madera no son iguales, queda menos unida la madera y la onda simplemente se transmite más lentamente o con mayor dificultad. Cuando entra en contacto con la siguiente veta ofrece más resistencia y la obliga a entrar en ángulo en dirección a la veta. Os pondré un ejemplo: cuando dejamos caer una piedra en una piscina olímpica, las ondas (olas) se desplazan en todas direcciones, si no encuentran obstáculos. Pero en la piscina hay calles de los distintos nadadores, que cruzan la piscina de forma longitudinal. Las olas van tropezando con los separadores y obligando a las olas a tomar otra dirección. Al final, el dibujo descrito por las ondas, se parecería a las patas de una araña.



 Pues bien, con esto explicado es fácil pensar que las ondas en la tapa viajan más rápidas en sentido longitudinal y lo hacen con más lentitud en sentido horizontal. Es por eso que los luthiers prefieran las tapas en que las vetas se encuentren rectas, paralelas y lo más cercanas posible unas de otras. El sonido viaja con más eficacia por ellas puesto que los dibujos de las ondas son más simétricos y la simetría en acústica es sinónimo de eficiencia. Los luthiers, a mi modo de ver, escogen éstas más por su estética que por su eficiencia, porque la simetría se sucede en todas. Cada frecuencia describe un tipo diferente de dibujo dentro de la tapa. Cuanto más aguda es la frecuencia, más pequeño es el dibujo creado, a la vez que más dibujos se forman sobre ella. Algunos graves sólo llegan a formar un solo dibujo.


          Bueno llegados hasta aquí, yo os diría que todo esto no vale para saber cómo funciona nuestra tapa. ¿Cómo que no?  Pues no. Lo único que he descrito es el funcionamiento de una placa de pino que vibra, sin estar sujeta por sus bordes (como en el aire), con sus propias características. Entonces, ¿qué le falta?, falta que nuestra tapa esté cogida por sus extremos y le pongamos el barrado armónico. Entonces las ondas actuarán como nosotros queramos. Pero esto lo explicaré más adelante. Ahora vamos a centrarnos en otro elemento indispensable que nos ayuda a entender cómo suena la tapa y con qué intensidad lo hace.



          Si tenéis un altavoz viejo, que no os sirva, y que conserve su caja acústica, podremos realizar el siguiente experimento (no lo hagáis con uno nuevo): primero comprobar que funciona perfectamente, si es así, le vamos a quitar el embellecedor frontal y después con un destornillador le quitamos los tornillos que lo sujetan y lo sacamos fuera de su caja, sin quitar los cables. Tranquilos que no os va a dar la corriente. Si el cable interior nos permite dejar el altavoz fuera de su caja y lo hacemos sonar nuevamente, pasará una cosa muy extraña. El sonido que antes tenía casi ha desaparecido, parece que está sonando una gramola de los años 30. ¿Por qué ocurre esto? Aquí es donde podemos comprobar  cómo actúan las interferencias destructivas de las ondas. El cono del altavoz emite sonido por ambos lados con la misma intensidad y frecuencia. Al estar en contacto con el aire, las ondas de los dos lados se cruzan (las ondas en el aire son de tipo esférico), creando así la interferencia. Sólo podemos oír algunas frecuencias agudas que no se llegan a cruzar porque el mismo cono hace de escudo. Imaginad esto ahora en nuestra bandurria, (la tapa hace de cono y la caja armónica de caja acústica). 



        Las cajas acústicas vienen muy bien preparadas para que el sonido que emite el cono por su lado interior no tenga ninguna pérdida de frecuencias. Hay muchos tipos de cajas acústicas, la mayoría en su cara frontal, tienen un orificio por donde sale y entra el aire que el cono desplaza con la vibración. Este orificio es similar a nuestra boca y su función es la de seleccionar algunas frecuencias graves y desfasarlas con las frecuencias del cono frontal, realzando los sonidos graves. Al vibrar el cono, se crean diferentes presiones de aire entre el interior y el exterior, y simplemente las ondas no llegan a cruzarse, sino que, las oímos por duplicado.



          Otra cosa que podemos observar en el cono, es que cuanto más volumen le suministremos, más grande será el desplazamiento de su vaivén. Entonces éste consigue desplazar más cantidad de aire, y por lo tanto, la onda nos llega con más energía. Conclusión, cuanto más aire consigamos mover con nuestra tapa, más potente será el sonido de nuestro instrumento.

          Espero que hasta aquí lo hayáis entendido todo. Ahora nos centraremos en lo que de verdad importa en nuestra tapa. Nuestra bandurria, al igual que la guitarra, posee una tapa con las barras armónicas en forma de abanico. Estas barras, de aproximadamente 4mm de espesor y 4mm de anchura, son de madera de pino abeto que se pegan a la tapa describiendo su forma característica. Las ondas que recorren la tapa son de tipo sinusoidal, esto quiere decir que van deformando la madera (como las olas en el agua) creando ondulaciones (la madera es flexible)  a la vez transmiten esa energía al aire. Son parecidas a las ondas sísmicas de un terremoto.






 Pues bien, cuando las ondas recorren la tapa, estas van encontrando obstáculos, estos obstáculos que son en primera instancia las barras armónicas y en segundo lugar el perímetro de la tapa, hacen rebotar a cada una de las ondas. En la bandurria, cuando pulsamos con la púa una nota, la primera onda es la que más energía tiene, seguidas de muchas más que cada vez son menos intensas (el efecto es como cuando tiramos una piedra en un estanque). Al rebotar se crean crestas que no son más que los choques de las mismas y transmiten las ondas al aire. Espero que hasta aquí vayamos bien porque la cosa se complica ahora mucho más. La posición de la primera cuerda en el puente está más cerca del lado izquierdo de la tapa y es de suponer que las ondas lleguen antes a ese lado, con lo cual, esa zona vibrará con más fuerza. Lo mismo sucede con la sexta cuerda, vibrará más en su zona correspondiente. Las barras del abanico dejan pasar parte de la energía, que más tarde llegará al perímetro de la tapa, rebotando nuevamente. Básicamente las barras crean el caos, impidiendo que las ondas recorran la tapa con soltura. Hagamos un descanso y comprobemos una cosa curiosa. En las bandurrias los sonidos agudos son predominantes, la primera cuerda al vibrar, crea más vibraciones en su parte  izquierda y rebotan más en su perímetro. La zona en donde más vibración (choques) se acumulan es en la parte izquierda de la tapa que queda más cercana a los aros. Espero que podáis comprobar esto acercando el oído a esa zona.

          Ahora con nuestra imaginación podemos visualizar cómo actúan las ondas de las distintas cuerdas. La tercera y la cuarta cuerda quedan más centradas en la tapa armónica y sus ondas se distribuyen con mayor eficiencia, quedando atrapadas con más intensidad en las zonas (antinodos) del barrado armónico. Cuando llegan al perímetro de la tapa ya han perdido parte de su fuerza. Entonces la vibración será mayor en el centro de la tapa. En definitiva, logran apoderarse de mayor cantidad de zona vibratoria, quedando estas cuerdas más descompensadas con respecto a las demás. Suenan un poquito más fuerte. Llegados hasta aquí podemos pensar que cuantas más barras armónicas pongamos en nuestro instrumento más choques se producirán. Pero esto no es bueno ya que la energía no llegaría a toda la tapa y terminaría por dejar de vibrar, a la vez que se crean sólo zonas vibratorias que favorecen a los sonidos agudos. Si hacemos lo contrario no se crearían zonas vibratorias de altas frecuencias y favoreceríamos solo a los graves. Es por esto que hay que buscar una colocación y número de barras que lleguen a equilibrar todos los sonidos que se producen.


        Otro aspecto fundamental para conocer  el funcionamiento de nuestra tapa, son los modos vibratorios que se generan. Por lo general existen dos modos principales. El primero es el llamado efecto pistón y el segundo el modo columpio. Estos son los principales elementos vibratorios que se generan en la tapa y son los encargados de decirnos  con qué intensidad vibra nuestro instrumento. A igual que el vaivén del cono en el altavoz  nos dice con qué intensidad nos llega el sonido, la intensidad de los modos vibratorios de nuestros instrumentos determinan la cantidad de sonido que pueden desarrollar. A continuación os dejo un ejemplo de cómo vibran estos modos.


video


          Si queréis profundizar mucho más (no está todo dicho), en la página siguiente os lo explicaré con más detalle, pues la voy a dedicar sólo a la tapa.