LA TAPA ARMÓNICA Y SUS SECRETOS MÁS ÍNTIMOS:
En el interior del espectro armónico. El ruido.
La serie armónica.
La receta del timbre.
Ajustando el timbre de nuestra tapa.
Ya sabemos cómo actúan las ondas en nuestra tapa y cómo las barras armónicas intervienen en su distribución. Si queremos profundizar aún más, debemos tener en cuenta algunos principios sobre acústica musical. Estos pueden resultar muy empalagosos si no tenemos estudios musicales previos. No obstante, intentaré explicarlos de la manera más sencilla y coherente posible, usando una vez más la imaginación.
En el interior del espectro armónico: el piano es un instrumento musical de cuerda percutida, es decir, que sus cuerdas son golpeadas por macillos al pulsar las teclas. Es el instrumento de cuerda que puede producir más notas musicales simultaneas. Mirando dentro de él, podemos ver todas sus cuerdas dispuestas de mayor a menor; algunas son dobles e incluso triples. La estructura donde se soportan las cuerdas es de metal, parecida a la de un arpa, pero de un tamaño mayor. Ahora vamos a imaginar algo que nunca debemos de hacer, pero que nos sirve para descubrir otro secreto de los armónicos. En compañía de otros amigos, vamos a poner todas las manos encima de las teclas, procurando que no nos falte ninguna por cubrir, y a la de tres, vamos a pulsarlas todas a la vez, lo más fuerte posible. ¡BOOMM! ¿Qué ha pasado? Algunos de los compañeros se mirarán diciendo, ¡No me mires así que yo también me he asustado! Y es posible que hasta alguno de ellos le falte el aliento. Lo que ha sucedido realmente, es que hemos reproducido otra peculiaridad de las ondas sonoras. El ruido.
Como vemos, el ruido es la combinación de muchas ondas sonoras que no tienen relación entre sí. Esto no es del todo completo, ya que cada nota tiene una frecuencia determinada, y de nota a nota, existen otras muchas frecuencias que en música no utilizamos. Pero nos sirve para comprender como se forma el ruido. Pues bien, en páginas anteriores os dije que el timbre de nuestro instrumento se componía de muchos armónicos superiores que lo definían ¿verdad? Pues una de las características que acompañan al timbre es ésta. En los armónicos superiores, que no son otra cosa que diferentes frecuencias que no podemos oír (ultrasonidos), la onda resultante lleva consigo parte de este ruido.
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| Los ruidos son sonidos inarmónicos, con una mezcla de frecuencias. |
La serie armónica: en la música existen intervalos de notas consonantes y disonantes. Las consonantes son aquellas que nos resultan más agradables de oír (cuando suenan dos o más sonidos a la vez) y se la llama consonancia. Es de esperar que la disonancia sean sonidos menos agradables, y que resultan también, más tensos (no son ruidos).
Hoy en día se aceptan como consonancias los intervalos de octava justa, quinta justa, cuarta justa, tercera mayor, tercera menor, sexta mayor y sexta menor. También se consideran consonantes los intervalos compuestos que derivan de éstos. (Igual modo en los Acordes).
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| Notas consonantes |
Por otro lado, se consideran como disonancias, los intervalos de segunda menor, segunda mayor, cuarta aumentada o quinta disminuida (también llamada tritono), séptima menor y séptima mayor. También se consideran disonantes los intervalos compuestos que derivan de ellos.
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| Notas asonantes |
Para resumir: se forman sonidos (dos o más a la vez) que suenan más agradables al oído y otros más tensos.
Mirar ahora esta fotografía. Describe las distintas ondulaciones que la cuerda hace al vibrar.
Como vemos todas estas ondulaciones se crean en cada cuerda y representan un armónico diferente, hay muchos más que cada vez se hacen más pequeños. Todas estas ondulaciones vibran a la vez dentro de la cuerda. No tenéis que pensar que son cuerdas diferentes. La primera ondulación que vemos, la más grande, representa al armónico fundamental. Este es el que nuestro cerebro toma como referencia y absoluto de cualquier nota que podemos oír. Los demás son sonidos que nuestro cerebro interpreta y los convierte en uno solo.
Ejemplo: en la guitarra su cuerda más grave es el MI de la sexta cuerda. Cuando pisamos en el traste 12 estamos partiendo la cuerda por la mitad y suena la 8ª. Si en vez de pisar en el traste rozamos la cuerda por la mitad, con la yema del dedo, y pulsamos otra vez vuelve a sonar la 8ª pero en duplicado. Las dos zonas de la cuerda se ponen ahora a vibrar por separado. No suena igual la 8ª pisando en el traste 12 que reproduciéndola por duplicado rozando la cuerda. Cuando rozamos con el dedo se crea un nodo en el centro de la cuerda y la mitad de la vibración la recoge el puente y la otra el hueso del diapasón. En música la acción de rozar una cuerda se la denomina creación de armónicos naturales. Esto es más difícil de reproducir en nuestra bandurria, aunque se puede.
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| Fundamental, 2º, 3º y 4º armónico |
Si seguimos haciendo esto con todos los armónicos, cosa casi imposible, nos vamos dado cuenta de varias cosas.
Primero: cada vez es más difícil oír un armónico. Esto sucede porque los sonidos se van haciendo más pequeños llegando hasta frecuencias que son imposibles de oír, además los sonidos que recoge nuestro instrumento son solo los que se producen en los antinodos del puente y del hueso (solo sucede cuando realizamos armónicos naturales).
Segundo: los primeros seis armónicos que se van produciendo son consonantes entre sí (acordaos de la consonancia y disonancia) y estos son los de 1 fundamental, 2 octavas, 3 quintas justas, 4 octavas y 5 terceras mayores etc. A partir del séptimo armónico van apareciendo las disonancias.
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| Armónicos de la nota do. |
Resumiendo lo dicho, la serie armónica está compuesta de frecuencias cada vez más pequeñas que interactúan entre sí configurando estructuras armónicas llenas de sonidos agradables y ásperos.
Hay fenómenos en acústica que son muy difíciles de comprender, a la vez que muy curiosos, uno de éstos es el de la “fundamental fantasma”. Se puede tener la sensación de escuchar un sonido sin que esté su fundamental sonando.
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| Fundamental fantasma |
La receta del timbre: ya sé que esto es difícil de asimilar, he intentado explicarlo de la manera más sencilla. Ya nos queda poco para terminar con estos conceptos del sonido. A continuación os voy a dar una receta de cada uno de los 16 primeros armónicos de la serie armónica. Esta está considerada en música acústica la más estable, pero puede cambiar según sus parámetros (intensidades relativas). Podemos decir que la “receta” de armónicos de un timbre musical es igual a la lista de ingredientes de un plato de comida. Cualquier modificación en esta lista o en las proporciones de cada ingrediente, altera el sabor, color o timbre del sonido.
La contribución de cada armónico al timbre del sonido, en su lugar correspondiente dentro de la “mezcla” es el que sigue:
El sonido fundamental proporciona por sí solo la misma sensación de altura que el fundamental con todos sus armónicos; decimos que la frecuencia de la nota que se oye es igual a la del sonido fundamental.
Debido al fenómeno de la "fundamental fantasma" que tiene su explicación en el carácter no lineal del oído humano, el sonido fundamental no es imprescindible para percibir el conjunto como una nota con la misma altura, siempre y cuando existan o suenen el resto de los sonidos de la serie. El oído "reconstruye" el sonido que falta como si dedujese este resultado de una ecuación cuya única solución posible es esta fundamental.
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| Sonido Fantasma |
Los sonidos números 2, 4, 8 y todos los que forman una relación igual a una potencia de 2 con la fundamental, refuerzan el carácter inequívoco de la sensación de altura del conjunto.
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| Sonido de altura de conjunto |
Los sonidos 3, 6, 12 y todos aquellos que forman con el 3 una relación que es una potencia de 2, aportan un timbre nasal al conjunto.
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| Sonido de timbre nasal |
Los sonidos 5 y 10 producen un timbre o color "redondo", "profundo", "cálido" y otros adjetivos semejantes.
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| Sonido cálido y profundo (corno inglés) |
Los sonidos 7, 11, 13 y 15 son disonantes y dan un carácter "áspero" al sonido.
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| Sonido áspero y disonante |
A partir del armónico 17, su aportación es de más brillantez o claridad; más brillantez que claridad, si es un número múltiplo de los 16 primeros, excepto los que hemos denominado como disonantes.
Pues bien, esto podemos resumirlo diciendo que en nuestro instrumento los sonidos suenan de determinada manera por varios motivos que podemos suponer.
El plectro, en acción, será el primero que distribuya o aporte una mezcla de armónicos. Cuando lo hacemos en la mitad de la cuerda (armónico 2) estamos seleccionando o favoreciendo diferentes tipos de armónicos. Estos son los armónicos 2,4 y 8, y su sonido es altura de conjunto. Es de esperar que si lo hacemos en el armónico 15 (my al lado del puente) el sonido será áspero y disonante. A partir del 17 suenan chirridos y notas muy agudas, que no son más que sonidos de alta frecuencia.
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| Sonidos de alta frecuencia |
Entre la mitad de la cuerda y el puente, en cualquier punto que pulsemos, se modificará el timbre.
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| TIMBRES |
En la tapa ocurre lo mismo que en las cuerdas, las ondas llevan consigo el timbre que la cuerda ha producido y la tapa (por la acción de las barras armónicas) activa o desactiva ciertos armónicos, produciéndose el timbre que llega hasta nuestros oídos.
Ajustando el timbre de nuestra tapa: la tapa de la bandurria es de madera de pino abeto, tiene ya por sí sola unas características que la definen. Es una madera blanda, flexible y por lo tanto está sujeta a la teoría de los patrones de Chladni. Esta teoría dice que al propagarse ondas mecánicas por un objeto plano, lo hace en todas direcciones rebotando en los contornos y formando resonancias de la misma frecuencia dada.
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| Patrones de Chladni. |
En el caso de un objeto con geometría tipo membrana, como la tapa de nuestra bandurria, las oscilaciones resonantes se manifiestan en la dirección normal al plano del cuerpo. Al tratarse de ondas estacionarias (como las cuerdas) para cada modo característico, quedan determinadas en la superficie zonas ventrales donde la amplitud de vibración es máxima y nodales donde la amplitud es mínima. Así, si se distribuye una sustancia granular sobre la tapa, esta tenderá a acumularse en los nodos formando lo que se conoce como figuras o patrones de Chaldni.
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| Figuras nodales guitarra |
Ya tenemos todos los ingredientes para poder ajustar una buena tapa. Como veis, esta produce figuras dentro de la tapa. El barrado armónico actúa de zona nodal y los espacios que hay entre ellos se forman las interferencias de las frecuencias que resuenan. Si la zona que resuena (antinodos) es muy pequeña, resonarán más los agudos y viceversa. Los sonidos graves necesitan zonas que pueden abarcar toda la tapa, sobre todo los primeros, esto se resuelve poniendo el barrado armónico un poco más delgado, entonces los vientres nodales, se forman como si no hubieran barras armónicas.
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| Tapa armónica de laud , luthier Arturo Garés |
Para modificar el timbre es un poco más complicado, este actúa más por la forma de los dibujos nodales (cada nodo o vientre en la tapa tiene un dibujo propio) que por la vibración en sí.
Ejemplo: algunas zonas vibratorias pueden parecerse a la de un arpa muy alargada (entre barra y barra), entonces es de notar que pueda faltarle alguna zona donde puedan darse frecuencias muy altas. Recuerda que cada vez que la zona se vaya haciendo mayor, los sonidos que entran en resonancia, son también mas graves y viceversa. Cada sonido fundamental que entra en resonancia, se va llenando de armónicos parciales (ruidos) y de armónicos con ingredientes consonantes y disonantes.
Espero que os haya gustado, en la próxima página hablaré de las modificaciones que he llevado a cabo en nuestros instrumentos.
Os dejo aquí algunas tapas en las que he trabajado. Podéis sacar vuestras propias conclusiones.
Si encontráis difícil de entender esta página, por favor, comunícamelo vía e-mail e intentaré que os resulte más fácil. Gracias.
