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Recientemente hemos incorporado a nuestro catalogo una nueva sección de piezas únicas MB con muestras de audio, video y análisis de sonido donde podrás ver los principales datos acústicos de cada tapa.
En este primer lanzamientohemos seleccionado 60 tapas de alta calidad para guitarras de alta gama en Abeto de los Alpes, Adirondack torrefactado y Cedro Rojo de Canadá, tanto para guitarra clásica como acústica.
Este análisis de sonido realizado a cada tapa va a revolucionar la manera de comprar madera, ya que además de elegirla por su aspecto, a partir de ahora, también podrás elegir el tipo de sonido de cada pieza antes de comprarla.
En este artículo vamos a profundizar y a explicar en detalle cómo interpretar todos estos datos de la mano del creador de este software, Giuliano Nicoletti (Luthier e Ingeniero de sonido) con una serie de recomendaciones para ayudarte a elegir cada tapa teniendo en cuenta la densidad, rigidez, frecuencia, sustain y coeficiente de radiación, además del uso para el que se va a construir cada instrumento. Los valores recomendados no serán los mismos para una guitarra de estudio que para una de directo, si se va a tocar con púa o sin ella …
Tapa Cedro Rojo Nº 000001 Guitarra Clásica MB...
Arquitectura de la guitarra
La estructura de la guitarra acústica, su cuerpo, cumple principalmente dos funciones distintas. La primera, mantener las cuerdas en tensión a una distancia precisa del diapasón, a disposición del intérprete para producir música; y a la calidad del sonido emitido (en términos de claridad del sonido -ausencia de ruido- y de rango dinámico disponible).
La segunda función es transmitir a la tapa armónica la energía mecánica procedente de las vibraciones de las cuerdas (fuerzas transversales y longitudinales), para amplificar el sonido de la forma más eficaz posible. Estas dos funciones son en realidad antitéticas; la primera requiere una resistencia general de la estructura en sentido longitudinal, para soportar la tensión continua de las cuerdas (unos 40-45 kg para un set estándar clásico con una longitud de escala de 650 cm) y evitar deformaciones plásticas a lo largo de toda la vida del instrumento. El segundo requiere ligereza y conformidad de la tapa armónica para transformar en sonido la mayor parte posible de la energía mecánica proporcionada por las cuerdas.
Hay que aceptar un compromiso, y para poder elegir consecuentemente el más conveniente es útil poder evaluar las prestaciones acústicas y estructurales del instrumento.
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Definiendo los parámetros
Los principales parámetros de la madera que están directamente relacionados con el comportamiento vibro acústico de la tapa armónica son la densidad, la rigidez, el coeficiente de radiación y el Damping. Veamos con detalle cada uno de ellos y cómo utilizar estos datos para mejorar el sonido y las prestaciones de los instrumentos que construimos.
Frecuencia de resonancia del primer modo de flexión longitudinal, número de vibraciones por segundo.
Frecuencia a la que la muestra, alimentada por la energía suministrada por la canica, resonará en su primer modo de flexión longitudinal. Se calculará la rigidez de la muestra a esta frecuencia de resonancia, que influye mucho en el tipo de tono.
Densidad, la masa de un objeto dividida por su volumen.
La densidad se define como la relación entre la masa y el volumen de una sustancia, y para describirla se utiliza la letra griega rho. El cálculo de la densidad de una muestra de madera tonal es sencillo: una vez medidas la longitud, la altura y la anchura de una muestra, se obtiene el volumen; utilizando una balanza se mide, y dividiendo el peso por el volumen se obtiene el valor de la densidad, que suele expresarse en kg por metro cúbico.
La primera cualidad general de la madera tonal es la ligereza, por lo que casi siempre se prefiere una madera tonal de baja densidad para la tapa armónica. Las cuerdas pueden suministrar una cantidad limitada de energía para producir sonido, por lo que reducir la masa equivalente de la tapa armónica es mejorar la capacidad de respuesta de la guitarra, y el volumen percibido del sonido.
Rigidez, la resistencia a la deformación bajo la acción de una fuerza externa.
La rigidez de un material es la medida de su elasticidad, y define su resistencia a la deformación bajo la acción de una fuerza externa. Para nuestros fines, nos interesan principalmente dos tipos de módulos:
El módulo de Young (E) describe la elasticidad axial, la tendencia de un objeto a deformarse a lo largo de un eje cuando actúan fuerzas opuestas a lo largo de una dirección normal a las caras del objeto; a menudo se denomina simplemente módulo elástico.
El módulo de cizalladura o módulo de rigidez (G ) describe la tendencia de un objeto a la cizalladura (la deformación de la forma a volumen constante) cuando actúan fuerzas opuestas a lo largo de una dirección paralela a las caras del objeto.
El módulo de Young se calcula como la relación entre la tensión (la fuerza aplicada) y la deformación axial (la deformación del cuerpo): E=σ/ε
El constructor de guitarras suele buscar una madera tonal con un módulo de Young alto, ya que una tapa armónica rígida permite reducir el grosor manteniendo frecuencias de resonancia similares, obteniendo una masa equivalente menor y un instrumento con mayor capacidad de respuesta.
Coeficiente de radiación del sonido, cuánta energía se necesita para excitar la placa en vibraciones.
En busca de un único parámetro que pudiera resumir la capacidad de la madera tonal para transformar la energía vibracional en sonido, ya en 1963 John C. Schelleng presentó en un trabajo seminal el circuito simplificado de las principales resonancias del violín, y sugirió considerar la relación al cuadrado entre la velocidad del sonido en el material y su densidad como un indicador genérico de calidad para las tapas armónicas, expresado en fórmula como: √(E/ρ^3 ) El coeficiente de radiación acústica es un indicador útil de cuánta energía se necesita para excitar el monopolo en vibraciones, tanto por encima como por debajo de su frecuencia de resonancia.
Es proporcional a la rigidez de la muestra, y a la inversa del cubo de la densidad mediante una operación de raíz cuadrada. Esto significa que la densidad asume el peso más importante en la expresión, y que para tener un coeficiente de radiación elevado hay que buscar maderas tonales ligeras.
Factor Q, cuánto tiempo seguirá sonando la placa de madera tonal después de ser golpeada.
Damping es una propiedad de los materiales viscoelásticos que, sometidos a una fuerza oscilatoria, presentan propiedades tanto elásticas como viscosas. Indica la eficacia con la que se disipa la energía suministrada por un estímulo externo.
El damping de una resonancia suele describirse a través de su factor Q (calidad): los valores altos de Q indican una amortiguación baja. La herramienta diapasón es el ejemplo más evidente de un material con un Q alto y un amortiguamiento bajo: la energía suministrada por la percusión produce un timbre prolongado en la frecuencia de resonancia principal de la
herramienta diapasón, el A a 440 Hz. Por el contrario, los valores bajos de Q indican un material con una gran amortiguación interna: un ejemplo de este tipo de material es el caucho, que de hecho se utiliza a menudo en paneles para pegar sobre superficies con la misión de reducir y absorber las vibraciones, que se disipan en calor.
La amortiguación puede identificarse en el dominio de la frecuencia por la forma del pico de resonancia (cuanto más alto sea el pico, mayor será el factor Q), o en el dominio del tiempo como la tasa de decaimiento de la energía de un impulso (cuanto más larga sea la cola, mayor será el factor Q).
Factor Q es un parámetro mecánico crítico para la producción de sonido: en la mayoría de los casos, los constructores de guitarras buscarán una madera tonal con un factor Q alto, que se active fácilmente con las cuerdas y mantenga el timbre de la vibración el mayor tiempo posible, disipando lentamente la energía; otros parámetros del diseño se encargarán de introducir la cantidad correcta de amortiguación (como el puente, la silleta, el sistema de refuerzos, los aros y el fondo).
El sistema de medición TPC
Los datos suministrados para cada conjunto específico de maderas tonales se miden mediante el sistema TPC desarrollado por Iulius Guitars. El sistema se basa en el análisis del impulso de la muestra de audio grabada, obtenida por un solo golpe de una canica que rueda sobre la muestra de madera tonal, que descansa sobre una plantilla específica. Los parámetros se calculan con el método de la viga libre y el decremento logarítmico, con la muestra de la madera tonal normalmente excitada en su primer modo de flexión longitudinal, a lo largo de las vetas de la madera.
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¿Cómo utilizar estos datos?
Una selección objetiva de la madera puede llevarse a cabo siguiendo al menos dos enfoques diferentes. El más sencillo y rápido consiste en utilizar el coeficiente de radiación acústica como índice de calidad global que permite evaluar diferentes tipos de tapas armónicas y elegir las mejores para la aplicación específica. Utilizar únicamente el coeficiente de radiación acústica tiene una limitación: no determina por sí mismo el rendimiento de las tapas seleccionadas en el instrumento final, y deja la incertidumbre de poder alcanzar los objetivos fijados en la fase de diseño para los modos de resonancia más importantes.
Para ir más allá, es necesario evaluar también la rigidez y los valores de amortiguación, con el fin de adaptar el material de la tapa armónica a cada aplicación específica o a las necesidades y preferencias personales.
Las directrices generales para evaluar y seleccionar las propiedades de la tapa armónica se resumen en la tabla siguiente, con los tres parámetros de Coeficiente acústico, rigidez y factor Q divididos en indicadores bajo, medio y alto.
La densidad de la tapa armónica es el parámetro mayormente responsable del Coeficiente de Radiación Sonora, y junto con la rigidez define la velocidad del sonido. Debe ser baja para guitarras sensibles, media para guitarras flatpicking, alta para instrumentos preamplificados que vayan a tocarse en directo (para reducir la sensibilidad al feedback).
La rigidez de la tapa armónica debe ser alta para instrumentos flatpicking, media para instrumentos fingerpicking, baja para instrumentos de cuerpo pequeño o preamplificados que vayan a tocarse en directo (para reducir la sensibilidad a la realimentación).
El factor Q de la tapa armónica debe ser alto para fingerpicking o instrumentos de estudio de grabación, medio-bajo para flatpicking o instrumentos preamplificados que se vayan a tocar en directo (para reducir la sensibilidad a la realimentación).
El Coeficiente de radiación acústica es un indicador de la capacidad de respuesta de la tapa armónica; debe ser alto para instrumentos de fingerpicking, medio para instrumentos de flatpicking y bajo para instrumentos preamplificados que vayan a tocarse en directo (para reducir la sensibilidad a la realimentación).
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La clasificación sugerida de los parámetros de la madera tonal debe considerarse como una guía de partida; los constructores de guitarras experimentados pueden tener preferencias o necesidades diferentes.
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Conoce a fondo la investigación de Giuliano Nicoletti
Otra novedad que desde hoy está disponible en nuestra tienda online es el manual de taller escrito para constructores de guitarras MASTERING THE SOUND OF THE ACOUSTIC GUITAR, que explica cómo funciona la guitarra clásica y acústica, cómo dar forma al sonido que produce y cómo medirlo de forma sencilla y repetible.
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