Teoría de las características de un clarinete con taladro solamente cilíndrico.

Manuel Jiménez, es un hombre muy estudioso, que continuamente,nos presenta trabajos muy bien elaborados y mejor informados, de temas muy interesantes, relacionados todos ellos con el clarinete, su instrumento también. El que hoy publico,sólo con leer el encabezado, ya resulta interesante , por lo que espero que lo leais, completo. Gracias Manuel, por tu esfuerzo, constancia y sabiduria.
 Este post trata solamente del taladro cilíndrico del clarinete. La semana pasada probé los nuevos clarinetes Buffet. Sólo me limite a probar sin intención de hacer un estudio detallado de los mismos. No fui con ese propósito. Además los instrumentos no tienen mayor historia. Gustan o no. Es así de sencillo. Pablo Pauet preguntó sobre la diferencia de los tubos cilíndricos y su efecto en el sonido. La pregunta fue interesante. No obstannte es complicado explicar con pocas palabras un tema tan complejo. Espero que se entienda.
Consideremos un clarinete sistema Boehm, con un taladro cilíndrico completo, por ejemplo, de 15,0 mm de diámetro, desde la parte superior de la boquilla hasta el extremo inferior. Cuando se toca un instrumento de este tipo, la primera observación es que la proyección del sonido es desigual; más bien oscuro, no obstante las notas que corresponden con toda la longitud del tubo del clarinete, como el Mi grave y el Si medio son mucho más fuertes y brillantes. Esto lleva a la primera modificación, añadir la campana. La campana actúa como un radiador eficiente del sonido, digamos que funciona como una sala, y en particular las frecuencias superiores.
 Las notas que no estén tapadas con los agujeros próximos a la campana se compensan con el resto de notas de la escala. Este tipo de clarinete tenderá a tener ciertas deficiencias, por lo general, afectaría a la afinación. El Mi grave y Fa serán opacos (los doceavos sonarán amplios entre el primer y segundo registro); -La parte del el La a Si en el registro grave será clara, y / o el correspondiente Mi a Fa# del segundo registro será opaca (la doceava también seria opaca); -el resto de registro probable desde el Si agudo a Do será brillantes (doceavos amplios). Estas son las características que se pueden conocer al tocar un clarinete antiguo o de poca calidad, causando muchos problemas a los diseñadores y fabricantes de clarinetes.
¿Cuáles son las razones de estos problemas, y qué se puede hacer acerca de ellos?
Las doceavas estrechas en el centro de la escala son causados por el efecto de aplanamiento de los agujeros de tono mediante el aumento de la corrección final del agujero abierto de la doceava. Esta es la parte resumida de un clarinete con tubo cilíndrico. Lo siguiente es el clarinete alemán que posiblemente puede ayudar a comprender un poco más el nuevo Buffet Traditión. El Taladro del clarinete alemán El taladro cilíndrico de los clarinetes alemanes carece del ensanchamiento del extremo inferior tan largo como lo puede tener el clarinete Francés .
 Su forma es cilíndrica hasta justo por encima de la espiga de la campana con una expansión repentina en esta (esto no es siempre así y a veces no hay expansión en absoluto, más que un salto en el taladro de campana ) . Tradicionalmente hay muy poca expansión en la parte superior , aunque en los últimos años ha habido un movimiento hacia la parte superior cónica. Las diferencias en el sonido y la sensación de tocar entre clarinetes franceses y alemanes son causadas en gran parte por la forma del orificio de la parte inferior. El extremo inferior principalmente paralelo conduce directamente a mayor claridad y centro tonal o el enfoque del clarinete alemán , especialmente en las notas más bajas , acompañado por algo de pérdida de brillo. ( Agujeros de tono algo más pequeños en el clarinete alemán también contribuyen a estas diferencias de sonido). Por lo que nos dice la física el taladro cilíndrico nos daría un sonido más oscuro y redondo. Por lo contario el taladro Francés sería más brillante con amplitud y con colorido. Arthur Benade: Fundamentals of Musical Acoustics (revised edition Dover, 1990; original edition 1976) Diámetro de taladros del clarinet. http://www.clarinetperfection.com/clbore.htm Para los amantes del tema os aconsejo este libro de fórmulas de los diámetros de agujeros tonales del clarinete. Muy interesante para rectificar posibles anomalías o mejora. http://www.ingentaconnect.com/search/article… “Para viento de madera de tubo cilíndrico y en particular para un clarinete, los métodos se derivan para calcular la ubicación y el diámetro de los agujeros. De una manera sencilla, los cálculos se llevan a cabo para cada agujero por separado, e independientemente de los otros agujeros. Las correcciones se introducen por la influencia en la frecuencia de resonancia del agujero overblowing y de la fila de agujeros cerrados en el tubo principal. La utilidad de las fórmulas se probaron mediante el cálculo de todos los agujeros de un clarinete Si bemol-Boehm. Parece que si el clarinete se supone que es cilíndrico de arriba hacia abajo, el antinodo de presión se encuentra en 7 mm por debajo de la parte superior. Estos fenómenos del clarinete se aclaran.”

Los armónicos del clarinete.II parte

Escala armónica.
 El primer sonido de la serie, o sonido fundamental, tiene una frecuencia que coincide con la de la nota cuya altura se percibe. El resto de los sonidos se añaden a éste sin alterar su altura aparente, pues el oído funde o integra todos los armónicos en una sola sensación. El segundo sonido de la serie tiene una frecuencia doble de la del primero. Su altura es una octava por encima de aquél. El tercer sonido tiene una frecuencia triple de la del primero, y está en una proporción de 3 a 2 con la del segundo; su altura es una quinta justa por encima de éste, y una doceava (intervalo compuesto por una octava más una quinta) por encima del primero. El cuarto sonido tiene una frecuencia doble de la del segundo; su altura será una octava por encima de éste, y por tanto serán dos octavas por encima del fundamental. Cada vez que el número de orden (o índice) de un armónico es doble, su altura estará siempre una octava por encima. Si bien el intervalo de octava está bien representado en el pentagrama, pues es una proporción fija de 2 a 1, con la quinta justa y otros intervalos (como veremos más adelante) no sucede lo mismo, pues existen diversos tipos de quinta, cuyas diferencias la notación convencional no tiene en cuenta en absoluto. Las alteraciones clásicas como el bemol y el sostenido no son adecuadas para expresar las pequeñas diferencias o comas entre intervalos equivalentes en el sentido del lenguaje musical. El sonido número cinco se encuentra una tercera mayor por encima del sonido número cuatro. De acuerdo con lo expresado en el párrafo anterior, la tercera mayor que hay entre los sonidos 4 y 5 de la serie armónica es apreciablemente más pequeña que la tercera mayor del sistema temperado, y esta diferencia no queda reflejada en la notación convencional basada en un pentagrama. Otro tanto ocurre con los sonidos 5 y 6 cuya distancia es de una tercera menor: se trata de un intervalo relativamente grande cuando se compara con la tercera menor del sistema temperado o del sistema de Pitágoras. El sonido 6 tiene un índice doble del 3 y está una octava sobre él; también forma una proporción 3:2 sobre el sonido 4, y por tanto está a una distancia de quinta sobre él. El sonido número 7 era rechazado por Zarlino como válido para construir intervalos. De hecho, su altura no puede representarse con la suficiente aproximación en el pentagrama. Su separación con el sonido número 6 podría considerarse una tercera menor muy pequeña, y con el sonido 8 formaría una segunda mayor muy grande. El sonido 8 tiene un índice doble del 4 y su sonido correspondiente estará (una vez más) una octava por encima de éste. Los sonidos 8, 9 y 10 dejan entre sí dos intervalos sucesivos de segunda mayor de distinta amplitud (pues no es lo mismo 9/8 que 10/9). El tono que hay entre los sonidos 8 y 9 es un "tono grande" y el que hay entre los sonidos 9 y 10 es un "tono pequeño". De forma similar a lo que ocurre con el sonido 7 de la serie, el número 11 no tiene una representación adecuada en el pentagrama. Su intervalo desde el sonido 10 sería un tono muy reducido. El sonido 12 es doble del 6 y forma una octava con él. También está en la proporción 3:2 sobre el sonido 8 y está a una distancia de quinta sobre él. La representación en el pentagrama del sonido 13 sufre el mismo problema que el 11 y el 7. El sonido 14 no escapa a la peculiaridad ya mencionada para el sonido 7, pero podemos asegurar que forma una octava por encima de éste por ser doble su índice. El sonido 15 está en proporción de 3 a 2 con el 10, lo que lo sitúa a una quinta sobre él. Para terminar, el sonido 16 es, de acuerdo con la misma lógica aplicada hasta ahora, un sonido situado una octava por encima del 8 y cuatro octavas por encima de la fundamental. El intervalo que lo separa del sonido 15 es una segunda menor o semitono diatónico. Este semitono es grande comparado con el semitono temperado; tengamos en cuenta que la tercera mayor entre los sonidos 15 y 12 es igual a la que hay entre los sonidos 5 y 4 (es por tanto una tercera mayor pequeña). Siendo la cuarta entre el 12 y el 16 de una medida muy similar a la cuarta temperada, no es extraño que el semitono que resulta de la diferencia entre la cuarta y la tercera mayor, sea más grande cuando la tercera mayor es más pequeña, y viceversa. Esta segunda menor "grande" es la que los intérpretes que afinan por el sistema justo aplican para la interpretación de la música antigua. La serie armónica y el timbre En una teoría simplificada del timbre musical, cada uno de los sonidos de la serie armónica es un componente del timbre o color del sonido representado por una nota cuya frecuencia es la del sonido fundamental. A los sonidos de la serie armónica, componentes del timbre, se les llama sonidos armónicos o simplemente armónicos. También se han denominado a veces sonidos parciales, alícuotas, acompañantes o concomitantes. Con alguna licencia, los sonidos de la serie armónica representan los elementos de la serie de Fourier que resulta al aplicar el análisis de Fourier a una forma de onda periódica. Puesto que las formas de onda de los sonidos del mundo real nunca son estrictamente periódicas, el timbre que se analiza por este método se corresponde con el concepto de timbre estático. A la lista de los armónicos (y sus intensidades relativas) que constituyen un sonido y que determinan el timbre estático de éste, se le llama "receta" del timbre. Podemos asimilar la "receta" de armónicos de un timbre musical con 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. El timbre de un sonido musical representado esquemáticamente por su receta de armónicos, es una versión muy simplificada del espectro de dicho sonido. El papel de cada armónico La contribución de cada armónico al timbre del sonido, en su lugar correspondiente dentro de la "receta", 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 únca solución posible es esta fundamental. 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. 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. Los sonidos 5 y 10 producen un timbre o color "redondo", "profundo", "cálido" y otros adjetivos semejantes. Los sonidos 7, 11, 13 y 15 son disonantes y dan un carácter "áspero" al sonido. Al crecer el número de orden de un armónico, 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. Esta es la serie de los primeros armónicos (que justamente son los principales):

Por ejemplo, si dos instrumentos ejecutaran la nota do4 (la tecla blanca central de un piano), la onda fundamental de ambos poseería la misma frecuencia (en este ejemplo 264 Hz o ciclos por segundo). Sus timbres son diferentes porque cada uno produce una altura de armónicos diferentes. Fuente;monografias.com/trabajos59/los-armonicos/los-armonicos2.shtml#ixzz44nvTMEsU
Es un trabajo de;Lia Pérez

Feliz día a todas/os

Los armónicos del clarinete

1. Muy interesante el trabajo sobre los armónicos que se publica en monografias.com y que reproduzco en el blog, sólo la primera parte. La segunda parte la publicaré mañana, con una infogafría que tengo que hacer en jpg, para poder, incrustarla.Espero que lo leáis con interés pues la formación de un clarinetista cómo muy bien sabéis no sólo es tocar el clarinete horas y horas. Cuanto más conozcamos nuestro instrumento y su "entorno" más posibilidades tendremos para sacar lo mejor del mismo.
2. Introducción. Los armónicos son una serie de sonidos de cuya existencia no nos percatamos pues, al ser "inaudibles" la mayoría de ellos, sólo los escuchamos mencionar raras veces como material didáctico. Si bien, al ejecutarlos, nos damos cuenta de que son un excelente recurso acústico para la potenciación musical; no obstante, nunca nos adentramos a averiguar las características y atributos de esta serie de sonidos. A continuación será desarrollado este recurso auditivo como el tema a tratar en las siguientes páginas, no sólo la parte de ejecución a la que ya estamos acostumbrados; sino también las definiciones y explicaciones de lugar de este complejo tema, tanto desde el punto de vista acústico como musical. Armónicos: Son los componentes de un sonido que se definen como las frecuencias secundarias que acompañan a una frecuencia fundamental o generadora. Los sonidos armónicos son producidos por la naturaleza, al recibir cuerpos capaces de vibrar las ondas sonoras que emite un sonido fundamental al espacio y se han utilizado como base de los sistemas de temperamento justo. El armónico de una onda es un componente sinusoidal de una señal. Su frecuencia es un múltiplo de la fundamental. La amplitud de los armónicos más altos es mucho menor que la amplitud de la onda fundamental y tiende a cero; por este motivo los armónicos por encima del quinto o sexto generalmente son inaudibles. Los armónicos son a su vez, los que generan el timbre característico de una fuente de sonido (ya sea una voz humana, un instrumento musical, etc.). Son los que permiten diferenciar un tipo de instrumento de otro, o reconocer el timbre de la voz de una persona. Los armónicos más altos son inaudibles, y lo que da diferentes timbres a diferentes instrumentos es la amplitud y la ubicación de los primeros armónicos y los parciales. Y las diferentes trayectorias de las ondas sonoras de dos instrumentos tocando al unísono es lo que permite al oyente percibirlos como dos instrumentos separados. Cuando se ejecuta una nota en un instrumento musical se genera una onda de presión de aire. Esta onda sonora está acompañada por una serie de armónicos, todos prácticamente inaudibles, pero que le dan al instrumento su timbre particular. Cada armónico de esta serie tiene una amplitud (volumen o fuerza del sonido) diferente. Por ejempo en el clarinete son más fuertes los armónicos impares (el 3º, el 5º, el 7º, etc.). A partir del quinto armónico, todos los siguientes armónicos impares suenan ligeramente desafinados con respecto al temperamento igual. Los armónicos cuyas frecuencias no son múltiplos enteros se denominan "parciales". Las campanas son los que poseen más parciales perceptibles que otros instrumentos Serie armonica. Sucesión de los sonidos cuyas frecuencias son múltiplos enteros positivos de la de una nota base, llamada fundamental. Para estudiar la serie armónica se numera cada sonido con un índice, comenzando por el número uno para el sonido fundamental. Es una importante propiedad de la serie el hecho de que las proporciones (las razones o cocientes) entre los índices respectivos de dos sonidos cualesquiera, es también la proporción entre las frecuencias vibratorias de dichos sonidos; esta proporción caracteriza al mismo intervalo entre dos notas cualesquiera, cuando sus frecuencias se encuentran en la misma proporción. Fuente( Monografias.com)

Por qué escuchamos con más intensidad los sonidos agudos de la orquesta.VICENTE PASTOR GARCIA

Interesante artículo del profesor de Organologia y Acústica del Conservatorio Superior Joaquín Rodrigo de Valencia,Jefe de Estudios del mismo conservatorio así cómo Profesor y Tutor de Trabajos Fin de Máster en el Master de Música y cómo Director de varias tesis doctorales en el Programa de Doctorado en Arte: Producción e Investigación, de la Universidad Politécnica de Valencia,Vicente Pastor García.

 Feliz día a todas/os.

 Los primeros compases de la sinfonía comienzan a caminar. En unos instantes, las diferentes voces orquestales se enzarzan tímidamente en una suerte de diálogo. Instrumentos a solo intercambian pasajes melódicos sin solución de continuidad. La intensidad sonora se incrementa paulatinamente a medida que las distintas familias orquestales se despachan unas con otras. La percusión se une tímidamente a la fiesta. Los metales se exasperan y arremeten con fuerza contra la masa orquestal, ahogándola literalmente. Estamos próximos al desenlace de la discusión. De súbito, las cuerdas, que permanecían en un segundo plano como adormiladas, emergen enojadas con una inusitada elegancia. La intensidad sonora alcanza cotas máximas y la masa orquestal se debate en una ruidosa contienda. De repente, los sonidos de un instrumento se elevan por encima de la burbuja sonora orquestal enmascarando los poderosos metales y la ruidosa percusión. El instrumento responsable apenas puede verse desde las últimas filas del auditorio debido a sus reducidas dimensiones y sin embargo su eficiencia de radiación sonora se revela desmesurada. Se trata del flautín. Como si de un castillo de fuegos artificiales se tratara, sus sonidos se elevan por encima del resto y son perfectamente audibles, pero, ¿por qué lo escuchamos con más intensidad que, por ejemplo, las tubas o los violoncellos? ¿está tocando con más intensidad que el resto de instrumentos? ¿cómo un instrumento de esas dimensiones puede enmascarar a otros de grandes dimensiones? En rigor, el/la flautista no está tocando más fuerte que el/la tuba o el/la chelista. Paradójicamente, las respuestas a estas preguntas residen en el mismo oyente, aunque otros factores físicos también coadyuvan a esta curiosa sensación.

 El sentido del oído cumple con múltiples funciones, entre ellas identificar la escena sonora, con su gran número de estímulos sonoros que pueden incluso estar ocultos para el sistema visual. El ser humano percibe el sonido gracias al resultado de los procesos psicológicos que tienen lugar en el sistema auditivo central y que permiten interpretar los sonidos recibidos. El sistema auditivo debe responder de forma rápida y eficaz a preguntas tales como ¿cuántas fuentes sonoras o sonidos que hay?, ¿de qué tipo son?, ¿dónde están?, ¿qué posición ocupan en el espacio?, ¿cuáles de esas fuentes sonoras están más cerca y cuáles más alejadas?, ¿cuál suena más fuerte o más agudo?, ¿hay ruidos de fondo?,… Para poder responder a estas preguntas el sistema auditivo emplea una serie de claves que codifican el sonido recibido. Las cualidades del sonido -altura, intensidad, duración y timbre- permiten al sistema auditivo codificar los estímulos, pero además las propiedades ambientales en donde se producen estos estímulos también ayudan a la codificación del sonido. Así las propiedades ambientales proporcionan información sobre el número de sonidos o fuentes que hay, de qué tipo son, sobre su localización y procedencia, y sobre el entorno en el que se producen. 

 La forma de percibir los sonidos, gracias al hecho físico de contar con dos oídos, proporciona las claves binaurales de tiempo e intensidad, de modo que gracias a este hecho se pueden determinar la dirección en la que se produce el sonido, es decir su localización y procedencia. Para la localización de las fuentes sonoras se emplean las claves de la audición binaural, como son las diferencias interaurales de tiempo y de intensidades, así como por las claves espectrales del sonido. También el entorno en el que se produce el sonido aporta información de las propiedades ambientales, debido tanto al sonido que llega directo desde la fuente al oyente, como al sonido indirecto debido a las reflexiones en los cerramientos u objetos próximos, produciendo el efecto de reverberación que informa sobre el espacio o entorno en el que se está produciendo el estímulo sonoro. 

 En el caso de una escena sonora ideal con una sola fuente, mediante las características del sonido y las propiedades ambientales del entorno, el sistema auditivo puede reconocer sin mayores problemas la identidad de la fuente y su localización. Pero el escenario real de una escena auditiva de, por ejemplo, una orquesta sinfónica, dista de este caso hipotético, ya que en este caso coexisten varias fuentes sonoras de forma simultánea o muy próximas en el tiempo. Cada una de estas fuentes emite su propia onda sonora, con su característico espectro armónico, de modo que en la escena auditiva confluyen y se mezclan los cambios de presión producidos por cada fuente, las ondas sonoras con sus espectros armónicos, tanto en el espacio como en el tiempo. 

 El objetivo de la percepción auditiva será identificar una o más fuentes sonoras a partir de una mezcla sonora cercana, esto es, separar los estímulos producidos por cada una de estas fuentes en la escena para convertirlos en percepciones independientes. En este proceso, el sistema auditivo toma la mezcla sonora derivada de un ambiente real y la ordena en paquetes de evidencia acústica. Probablemente cada uno de esos paquetes haya surgido de una única fuente sonora. Este agrupamiento ayuda al reconocimiento de patrones y a no mezclar la información proveniente de diferentes fuentes. Se puede incluso atender selectivamente a uno de estos paquetes, es el denominado efecto reunión o también conocido como el efecto cóctel party. 

 A parte de la localización espacial, se puede describir la información que permite analizar una escena auditiva para descomponerla en sus fuentes sonoras independientes basándose en los principios del agrupamiento auditivo, que organizan la percepción según las reglas basadas en la forma en la que los sonidos se originan en el entorno. En el análisis de la escena auditiva se deben separar las diferentes fuentes sonoras de todos los sonidos que se presentan simultáneamente en una escena auditiva. Sin embargo, la percepción por parte del oyente de cada una de estas fuentes separadas puede diferir no solo en función de la intensidad, sino también de la altura del sonido y de las características direccionales de radiación del instrumento. 

 En efecto, un factor que determina por qué escuchamos mejor y con más intensidad el sonido del flautín es la frecuencia a la que emite sonidos este instrumento. Las ondas sonoras en forma de oscilaciones de la presión atmosférica se introducen por nuestro oído externo para comenzar su viaje hasta los centros sensoriales de nuestro cerebro. Antes de llegar al tímpano deben atrevesar el canal auditivo, un pequeño conducto de unos 25 mm de longitud. Este canal o tubo, como tal, dispone de una frecuencia de resonancia en torno a los 4000 Hz. Del mismo modo que el tubo del clarinete -por ejemplo-, este conducto funciona como un tubo resonador cilíndrico cerrado y por tanto posee una resonancia que viene determinada por el volumen de aire que puede albergar. Dada la velocidad de propagación del sonido en el aire -aproximadamente 334 m/sg-, su longitud corresponde a 1/4 de la longitud de onda de una señal sonora de unos 4000 Hz. -ya que en un tubo cerrado la onda debe recorrer cuatro longitudes de tubo para completar un ciclo-. Este es uno de los motivos por los cuales el aparato auditivo presenta una mayor sensibilidad a las frecuencias cercanas a los 4000 Hz. Esto significa que en esa banda de frecuencia -entre 2500 y 4500 Hz aproximadamente-, un sonido con muy poca intensidad podrá ser percibido -mejor cuanto más se aproxime a la frecuencia de resonancia del canal auditivo-, mientras que un sonido con la misma intensidad pero en una frecuencia grave difícilmente podrá ser percibido por un oyente medio. Por tanto, esta mayor sensibilidad en este rango de frecuencias se asocia con la resonancia del canal auditivo, y lo más relevate para nosotros, la sensibillidad máxima se sitúa en la región donde nuestro flautín radia sus sonidos más agudos. Además, hay otra región de sensibilidad en el entorno de los 13.500 Hz que puede estar asociada con la segunda resonancia del canal auditivo, su tercer armónico, ya que este funciona como un tubo cilindrico cerrado -tal y como lo hace el clarinete-. 

 Así, cualquier onda de un sonido musical, una vez penetre en el canal auditivo, impactará en la membrana timpánica con una intensidad que dependerá de la dinámica a la cual haya tocado el músico y del volumen de energía que haya sido capaz de llegar a nuestro oído externo después de viajar por el medio. Esa energía mecánica porducirá una fuerza sobre el tímpano que provoca su movimiento, la cual se transferirá de forma amplificada -en rigor, 1,3 veces más- al oído interno gracias al sistema de palancas de los huesecillos del oído medio. Sin embargo, en el caso de ondas en frecuencias comprendidas entre los 2500 y los 4500 Hz -especialmente sonidos armónicos emitidos por el flautín, el clarinete requinto, la voz de una soprano, pero también sonidos armónicos de un clarinete, un oboe o un violín-, la energía mecánica no solo transitará por el conducto auditivo, sino que se almacenará momentáneamente en este canal gracias a su acción resonadora. La energía almacenada -gracias a la reflexiones de las ondas en el tímpano y la consecuente interferencia constructiva con ondas entrantes- incrementará la amplitud de presión generada en el canal timpánico lo que se traducirá en un aumento de la amplitud de vibración del tímpano y la subsiguiente cadena de acontecimientos que devendrá en una sensación sonora con una intensidad considerable. En rigor, la acción es análoga a la de una soprano cuando es capaz de romper una copa de cristal al conectar su frecuencia de canto con la frecuencia de resonancia de la copa -que estará determinada por el volumen de aire que albergue-. 

En este sentido, si la intensidad sonora a estas frecuencias se incrementa de forma considerable -a partir de los 120 dB- nuestro tímpano puede recibir tal cantidad de fuerza -presión- que su propia flexibilidad no sea capaz de soportar, lo que producirá probablemente una perforación. Además, los efectos nocivos de este fenómeno no acaban ahí, ya que la energía mecánica debe llegar al oído interno para transductarse en forma de impulsos nerviosos a través de las células auditivas –células ciliadas– del caracol. Si la intensidad sonora es masiva a estas frecuencias, las células ciliadas pueden verse seríamente afectadas, incluso, pueden llegar a desconectarse del sistema, lo que dará lugar a una pérdida auditiva del músico en ese rango de frecuencias -hipoacusia- e incluso a un tintineo –tinnitus o acúfenos-, esto es, una suerte de pitido más o menos crónico que se genera en nuestro sistema auditivo probablemente debido a la autoactivación de células auditivas seriamente deterioradas, por causas todavía desconocidas. Por esta razón, músicos que han estado expuestos de forma masiva a radiaciones sonoras en estas frecuencias en intensidades considerables, pueden sufrir una pérdida de audicion que se acentúa progresivamente con la edad. Además del efecto resonador del canal auditivo, hay otros factores que coadyuvan a la mejor percepción de los sonidos de nuestro flautín. Uno de ellos tiene que ver también con la anatomía y funcionamiento de nuestro sistema auditivo. En general, percibimos el diapasón de forma logarítmica en relación a la frecuencia. Cuando un sonido alcanza la membrana basilar localizada en el oido interno, ciertas zonas comienzan a vibrar en función de la frecuencia del sonido. Las frecuencias más altas se detectan cerca de la base o de la membrana basilar -o ventana oval-, donde el estribo actúa percutando periódicamente en respuesta a las vibraciones del tímpano, mientras que las más bajas se detectan cerca del ápex. Esto significa que al estar situadas las células auditivas que responden a frecuencia agudas más próximas al estribo reciben mayor cantidad energía, a diferencia de las frecuencias más graves que estimulan células ciliadas que se localizan más lejos, con la consiguiente pérdida de energía por el trayecto recorrido. Otro factor a tener en cuenta en el caso que nos ocupa es lo que se conoce como características direccionales de radiación. El sonido que escuchamos depende, entre otros factores, de la cantidad de energía sonora que un instrumento es capaz de radiar. La cantidad de radiación sonora depende en un instrumento de viento de la relación que se establece entre el diámetro de la abertura del cuerpo resonador -la campana o el primer orificio abierto- y la longitud de onda del sonido radiado. Ampliando esta relación se facilita una mejor difracción y reflexión sonora y las ondas se irradian de forma isotrópica -en todas direcciones con las mismas propiedades-. Ahora bien, no todas las frecuencias se radian de la misma forma por un instrumento musical. En este sentido, las características direccionales de un instrumento podemos definirlas como la respuesta de la salida de la energía sonora como una función del ángulo en relación a algún eje de referencia del sistema. Efectivamente, la intensidad del sonido irradiado en los instrumentos musicales varía con la dirección de observación en lo que concierne a un eje de referencia del sistema. En general, en un instrumento de viento el patrón de radiación varía con la frecuencia emitida debido al fenómeno de la difracción. Como podemos observar en la figura 1, en frecuencias graves con largas longitudes de ondas la radiación se produce isotrópicamente en la abertura, que actúa como un centro emisor de ondas en todo su perímetro. Por el contrario, en frecuencias altas, con longitudes de onda cortas, la radiación tiende a concentrarse en una sola dirección. Por consiguiente, este comportamiento acústico contribuye a que la radiación de sonidos agudos sea bastante direccional. Esto también explica que escuchemos con más intensidad los sonidos agudos de una trompeta o de un flautín cuyo centro de radiación este dirigido hacia nosotros, ya que al ser más direccional se eluden las pérdidas de energía inherentes a la reflexión. 

 Fig. 1 

Características direccionales de tres sonidos del clarinete soprano Sib (a 442 Hz) Por último, no hay que olvidar otro fenómeno implicado en este asunto, me refiero al efecto de enmascaramiento. La audición de un sonido depende también de la presencia de otros, de forma que un mismo sonido emitido en dos ambientes distintos puede resultar audible o no en función de la existencia de otros sonidos. Así, cuando percibimos simultáneamente dos sonidos de distinta frecuencia e intensidad, uno de ellos puede llegar a anular virtualmente al otro, aún cuando su nivel de intensidad se sitúe por encima del umbral de audibilidad. En este sentido, cuando dos sonidos tienen frecuencias similares, la presencia de uno de ellos puede enmascara al otro, y para percibir el segundo necesitamos un nivel de intensidad sonora mayor. Si estos dos sonidos están suficientemente alejados en frecuencia, el nivel de intensidad sonora necesario no es tan alto ya que estamos hablando de movimientos en puntos diferentes de la membrana basilar que activan diferentes células auditivas. Así, el sonido de nuestro flautín está excitando células auditivas que se encuentra en una zona alejada de las que está excitando la masa orquestal, de manera que no interfieren unas con otras, antes bien, la información codificada del sonido del flautín viajará holgadamente por un nervio auditivo, mientras que la de la masa orquestal viajará más estrecha por los mismos nervios acústicos o circuitos neuronales. En estas condiciones, será inevitable la interferencia de unas con otras, lo que supondrá probablemente que se requieran mayores niveles de intensidad sonora para discriminar unas de otras. Por esta razón, el compositor debe situar la voz solista alejada en frecuencia de la masa orquestal o del acompañamiento, si lo que busca es, efectivamente, destacar una voz. En definitiva, en el mundo de los sonidos musicales nada es lo que parece, ya que el sonido generado por un instrumento nunca llega en las condiciones de origen al oyente, sino que está expuesto a múltiples factores en su camino hostil hacia nuestro cerebro, factores que modifican el mensaje sonoro concebido en la dimensión fisica para convertirlo en único e irrepetible en cada uno de nosotros.

¿Cómo funcionan los multifónicos en el clarinete? Vicente Pastor Garcia.

Es la segunda entrada que copio y pego de la página de Vicente Pastor García , a la que podéis acceder clicando en su nombre. Os aseguro que no os decepcionará, pues es un eminente profesor de Acústica del conservatorio superior de Valencia, y toda su información es sumamente interesante. Vicente Pastor García tiene publicado un magnífico libro dedicado exclusivamente a la Acústica en general y en pa rticular al clarinete.Tengo permiso del Sr, Pastor para publicar sus artículos, pero os insisto una vez más que su web es de las que es obligado visitar para informarse y bien de varios artículos relacionados con el clarinete, pues también él es clarinetista.Gracias a Vicente, por su labor y difusión de sus conocimientos.

 Feliz día a todas/os

 En condiciones normales de funcionamiento el clarinete –y cualquier instrumento musical- produce sonidos complejos que percibimos con una afinación, una intensidad, un timbre y una duración determinada. Así, cuando un instrumento produce un sonido, una vibración compleja –en varias frecuencias- toma lugar. Esto quiere decir que las moléculas del cuerpo vibrante –o el cuerpo vibrante en su conjunto- vibran en varias frecuencias al mismo tiempo. Consecuentemente, el cuerpo resonante del instrumento produce y radia varias ondas simultáneamente al aire circundante, cada una en una frecuencia diferente. Estas ondas son recogidas por nuestro sistema auditivo al mismo tiempo y la respuesta de nuestro sistema neurológico es un sonido con una sensación de altura, determinada por la frecuencia más grave –la fundamental-, y un timbre particular, configurado por el conjunto de frecuencias que acompaña a la más grave. En este sentido, los armónicos desempeñan dos funciones en la percepción sonora del oyente, por un lado, determinan la altura tonal, y por otro, caracterizan el color del sonido. Ahora bien, lo más interesante de este fenómeno lo constituye el hecho de que esas frecuencias que percibimos de forma simultánea guardan una relación: todas son múltiplos enteros de la frecuencia más grave. Esto quiere decir, que cuando la primera de esas frecuencias completa un ciclo, la segunda ha completado dos, la tercera tres, etc. La explicación de este fenómeno reside en el principio físico-armónico que dice que una vibración de una cuerda cuya longitud es una parte alícuota de ésta produce tonos que suenan armónicamente con la vibración completa o de máxima longitud. De esta relación los teóricos deducen la serie o escala de los armónicos, constituida por una serie de intervalos musicales en orden ascendente cada vez más pequeños. Sin embargo, bajo ciertas condiciones es posible aislar estas frecuencias armónicas de forma que puedan ser percibidas simultáneamente por el oyente como alturas independientes. Hablamos de los sonidos miltifónicos o múltiples entendidos como la emisión de varias frecuencias simultáneamente en un instrumento monódico como el clarinete. Las posibilidades de obtener multifónicos en el clarinete son el resultado de la capacidad de vibración de la caña en un número de frecuencias simultáneamente, debido a su comportamiento no lineal, pero también al uso de un sistema de orificios tonales. Para conseguir este efecto es necesaria, además, la contribución de la embocadura y el tracto vocal, la presión de soplo y el uso de digitaciones cruzadas y aún así el resultado no siempre es uniforme y consistente. Una oscilación multifónica se produce por las cooperaciones que se establecen entre varios componentes de la resonancia del tubo. Ahora bien, los multifónicos pueden contener sonidos armónicamente relacionados -cuando se generan a partir de una sola fundamental-, pero también sonidos inarmónicos –generados a partir de dos fundamentales-. Cuando el instrumento toca una nota, el tubo y la caña vibran en la misma frecuencia. Al mismo tiempo, el tubo está excitado en varias frecuencias relacionadas armónicamente que, en el caso de clarinete, siguen los números impares de la serie armónica. Sin embargo, la caña y la columna de aire también pueden vibrar simultáneamente en frecuencias que no están relacionadas armónicamente. Utilizando digitaciones especiales, es posible desplazar las resonancias de la columna de aire para que pueda vibrar en dos frecuencias inarmónicas. Estas vibraciones pueden ser sostenidas por la caña, ya que ésta, a diferencia del tubo, vibra en todas las frecuencias. En el caso de los multifónicos obtenidos a partir de una fundamental, el músico puede producirlos aplicando ajustes en la presión, embocadura y tracto vocal. De esta forma, el músico puede regular la energía requerida para algunas de las frecuencias presentes en el multifónico y potenciar así su intensidad para que sean percibidas como alturas independientes y simultáneas. En este caso, el tracto vocal actúa como un resonador adicional que puede ajustar su presión y volumen de aire según las necesidades que se planteen. De esta forma, la caña se sitúa entre dos resonadores –el tracto vocal y la columna de aire- y su frecuencia de vibración pueden influir activamente sobre ambos. Nótese que, en este caso, el multifónico se sostiene gracias a un único sonido fundamental que es generado por una sola frecuencia de resonancia del tubo del instrumento, esto es, una única longitud de tubo. La figura 1 corresponde a un digitación normal, mediante la cual es posible obtener varios armónicos a partir de una fundamental. El resultado es la producción simultánea de la fundamental y uno de sus armónicos, mediante la modificación de la presión de soplo, la embocadura y el tracto vocal. En este caso, la caña debe vibrar con más fuerza en la frecuencia del armónico que se combina con la fundamental.

 Digitación normal para multifónico a partir de una fundamental Ahora bien, como hemos dicho con anterioridad, los multifónicos también pueden obtenerse a partir de dos fundamentales. En este supuesto, no es suficiente con la contribución de los parámetros antes indicados, sino que además es necesario el uso de digitaciones especiales, conocidas como digitaciones cruzadas o de horquilla, esto es, la apertura de un o varios orificios por encima del último orificio obturado. Efectivamente, dado que en este caso el sonido multifónico requiere la producción de dos frecuencias de resonancia del tubo – o la superposición de dos ondas estacionarias-, es posible obtenerlo mediante la apertura de un orificio de diámetro pequeño en una serie de orificios cerrados. La onda producida por la vibración de la caña viaja a lo largo del tubo hasta que se refleja parcialmente en el primer orificio abierto, lo que produce una onda estacionaria. El resto de la energía de la onda incidente continúa su viaje hasta el siguiente orificio abierto donde se refleja y genera una nueva onda estacionaria. Así, el orificio intermedio abierto puede funcionar como un orificio tonal pero también como un orificio de registro asistiendo en la iniciación de los armónicos superiores. En este caso, este orificio produce un nodo de presión terminal para la primera columna vibrante, pero también otro nodo de presión intermedio para la segunda columna vibrante determinado por el primer orificio abierto después del orificio u orificios intermedios. Por tanto, con este procedimiento, un mismo orificio está funcionando simultáneamente como orificio de registro y como orificio tonal, es decir, acorta la longitud del tubo determinando la frecuencia de la primera fundamental y facilita la obtención del armónico superior, lo cual permite, junto con la vibración múltiple y no lineal de la lengüeta, mantener los regímenes de oscilación de las dos longitudes de tubo. En la figura 2 se muestra la digitación para un multifónico obtenido mediante el procedimiento de digitación cruzada. Con esta digitación, la primera longitud de tubo determinada por el primer orificio abierto debería producir un Mi3, pero los orificios tapados por la mano derecha lo bajan a un Re3. La segunda longitud de tubo viene determinada por el siguiente orificio abierto y producirá los armónicos de Sol2. Por tanto, el Si4 se puede considerar como la tercera resonancia del tubo o quinto armónico de Sol2 –ya que el tubo solo produce las frecuencias impares debido a su funcionamiento de tubo cerrado- obtenido con una digitación modificada y con un orificio intermedio abierto funcionando como orificio de registro. Abriendo los orificios de la mano derecha es posible conseguir otros sonidos multifónicos cromáticos, a partir del mismo sonido producido por la longitud de tubo 1, que corresponden a los armónicos superiores de la longitud de tubo 2. El sonido Fa4 (694 Hz) se obtiene como tono diferencial entre el Si4 (988 Hz) y el Re2 (294 Hz). Nótese que la frecuencia nominal del Fa4 en el sistema temperado es de 698 Hz, pero el efecto de la corrección del extremo final la sitúa ligeramente por debajo. Este sonido presenta una intensidad inconsistente que puede variar, por ello suelen transcribirse con cabeza negra. fig. 2 multi - copia Fig. 2 Digitación cruzada para multifónico a partir de dos fundamental, con tono de combinación A diferencia del primer caso de multifónicos obtenidos a partir de una fundamental, con las digitaciones cruzadas los multifónicos que se obtienen no están armónicamente relacionados, ya que pertenecen a diferentes fundamentales con series armónicas diferentes. En este caso, el más grave se produce por la primera longitud de tubo, mientras que el segundo y superiores se consiguen con los armónicos de la segunda longitud de tubo. La capacidad para que un orificio funcione como orificio de registro depende de su diámetro. Cuanto más pequeño sea el diámetro del orificio más facilidad para funcionar como orificio de registro, y cuanto más grande sea la apertura, mayor facilidad para actuar exclusivamente como un extremo eficaz de una longitud de tubo. En este sentido, los orificios que se disponen a lo largo del tubo tienen la finalidad de dividir la columna gaseosa en segmentos con frecuencias propias. Estas aberturas funcionan como extremos abiertos al igual que lo hace la campana del instrumento, posibilitando de esta suerte las diferentes fundamentales en el registro grave, o bien los armónicos de orden impar en el registro agudo y sobreagudo. Ahora bien, la longitud acortada por el orificio es eficaz si el diámetro del orificio es comparable al del tubo. Efectivamente, si el diámetro del orificio es bastante grande funciona como un extremo abierto y define la posición exacta de un nodo de presión. Pero si es muy pequeño tiene un efecto mínimo sobre las frecuencias resonantes. Por razones prácticas de diseño estos orificios tienen un diámetro pequeño y, por ende, no son equivalentes con un extremo abierto, por lo que la longitud eficaz del tubo es algo más larga que la distancia real entre el extremo superior del tubo y el agujero abierto, lo que se conoce como corrección del extremo abierto del tubo. Si son muy pequeños, prácticamente no afectan a la longitud acústica del tubo, aunque pueden funcionar, como ya se ha dicho, como orificios de registro para asistir en la producción de los modos más altos de vibración. Por tanto, su diámetro debe ser lo suficientemente considerable como para permitir la transmisión de cierta energía al siguiente orificio abierto, pero lo suficientemente pequeño como para producir también una reflexión, lo que explica que no todas las frecuencias pueden producir multifónicos. Esto también explica que la mayoría de digitaciones de multifónicos utilizan llaves que obturan pequeños orificios y/o orificios semiabiertos. El fenómeno de corrección del extremo abierto del tubo se explica debido a que para las frecuencias bajas el orificio tonal proporciona una impedancia baja al aire externo –resistencia a la propagación de la onda- lo que permite que las ondas se reflejen justo donde el tubo se abre al exterior, determinando en ese punto la longitud efectiva de tubo. Sin embargo, para las frecuencias agudas la impedancia que ofrece el orificio es mayor, lo que provoca que las ondas de estas frecuencias viajen más allá del primer orificio abierto. El resultado es que los sonios de los registros agudos y especialmente sobreagudos presentarán siempre una afinación baja con respecto a sus fundamentales –al generarse con una longitud de tubo ligeramente mayor-, lo que precisará de ajustes por parte del músico para corregirlo –apertura de orificios tonales de la columna vibrante-. Esto explica por qué el cierre de un orificio tonal en algún punto por debajo del tubo, después de una serie de agujeros abiertos, tiene cierto efecto sobre la frecuencia del tono. Pero también -junto con el efecto dual de un orificio-, por qué se puede obtener un multifónico a partir de dos fundamentales. En efecto, dado que la longitud de la onda se extiende más allá del último orificio tonal abierto, cerrando un agujero más abajo del tubo se prolongará la longitud acústica del tubo, lo cual provoca que la frecuencia resonante baje y se obtenga el tono que se persigue. Como hemos dicho, este efecto depende de la frecuencia, ya que los modos de frecuencia más altos sí se sitúan cada vez más bajo la influencia de esta zona y por lo tanto el efecto que tiene sobre ellos es el de bajar la frecuencia natural. Además, la influencia en la frecuencia de un agujero cerrado que se halle alejado en la parte baja del tubo es considerable porque la intensidad de la onda estacionaria es alta. Por este motivo –y esto lo sabe muy bien el clarinetista-, no tiene el mismo efecto una digitación cruzada en dos registros diferentes. El efecto resultante dependerá, por tanto, del grado de influencia de la onda sonora respecto de la corrección. Así, el clarinetista puede obtener un descenso de la frecuencia o emitir un multifónico según las complejidades de la situación descrita. Otro fenómeno que hace posible la emisión multifónica es la no linealidad asociada al sistema de excitación basado en una lengüeta. En este caso, no existe una proporcionalidad entre el estímulo y su respuesta, de manera que la caña del instrumentista no responde proporcionalmente al soplo del instrumentista. Esta característica implica que la respuesta neta del sistema a varios estímulos no es la suma de las respuestas medidas individualmente. Por consiguiente, en un sistema no lineal la respuesta entera no es simplemente la suma de sus partes. En este sentido, para una emisión multifónica la respuesta de la lengüeta deberá proveer frecuencias diferentes que permitan mantener los regímenes de oscilación de cada uno de los componentes del multifónico, lo que claramente constituye un comportamiento no lineal. Pero además, esta característica puede generar nuevas frecuencias inexistentes en la vibración del tubo -esto es, frecuencia ficticias que no existen en el estímulo original-, que dan lugar a tonos de combinación o sonidos resultantes. Estos componentes de frecuencia sobrevienen cuando dos de las resonancias más altas se combinan y contribuyen a establecer una vibración no lineal en la lengüeta. En estas condiciones, se producen frecuencias mediante la diferencia y la suma, es decir, componentes de vibración con una gama de frecuencias que incluyen f1 + f2 -tonos de suma- y f1 – f2. -tonos de diferencia-. Estos sonidos solo se obtienen en niveles sonoros altos. Para sonidos débiles la respuesta de la lengüeta y del tubo es prácticamente lineal, pero en amplitudes más grandes el mecanismo de excitación deviene en no lineal. También es más fácil obtenerlos tocando dos clarinetes al mismo tiempo dos sonidos separados como máximo en un intervalo de quinta y en el registro agudo, dado que estas frecuencias pueden generar el tono de diferencia por debajo. La explicación científica de este fenómeno tiene dos vertientes. Por un lado se atribuye a la no linealidad que presenta la membrana basilar en la transmisión del sonido, aunque estudios recientes han demostrado que estos sonidos persisten aún cuando la intensidad de los sonidos es baja, y por consiguiente, la respuesta es casi lineal. Por otro, se piensa que la sensación de estos sonidos artificiales se debe a un proceso neurológico que se genera en nuestro sistema nervioso y que, por tanto, lo genera nuestro cerebro. Por tanto, además de las frecuencias o armónicos que pueden producirse en un multifónico a partir de una o dos fundamentales, la combinación de sonidos en un sonido múltiple a menudo también se genera por la diferencia o la adición de tonos, que son posibles por los efectos de control de flujo no lineal de la caña, pero también por las combinaciones de la embocadura o de las propiedades físicas de la boquilla. Estos tonos solo pueden percibirse si los tonos de una de las fundamentales generadoras del sonido múltiple están armónicamente relacionados y en un volumen adecuado, tal y como se observa en la figura 2.. Este fenómeno acústico puede modificar tonos principales, añadir tonos nuevos o aparecer y desaparecer a medida que el sonido múltiple se mantiene. En definitiva, las posibilidades de obtener armónicos son prácticamente ilimitadas para un clarinetista si se combinan estos dos supuestos, esto es, a partir de una fundamental y una digitación normal, o bien utilizando una digitación cruzada para proveer una nueva fundamental. Además es necesaria la contribución del músico aplicando ajustes en su embocadura, tracto vocal y presión de soplo. Naturalmente, la calidad de los sonidos multifónicos suele ser un tanto precaria e inestable debido a las relaciones inarmónicas y a la generación de tonos de combinación, pero sin duda este fenómeno acústico constituye un valioso recurso sonoro que el clarinetista debe explotar y permite explicar, en cierta medida, por qué el clarinete es uno de los instrumentos con mayores posibilidades sonoras.

figura1

Vicente Pastor Garcia.Profesor de Tecnología y Acústica del Conservatorio Superior Joaquin Rodrigo de Valencia

A Vicente Pastor García, del cual había oído hablar a un amigo común, no tengo el gusto de conocerle.A lgún amigo mío de Facebook, compartió unos artículos publicados por por él que pronto suscitaron mi interés. Entré en su muro y le mandé un mensaje privado,pidiéndole permiso, para publicar alguno de sus artículos en el humilde blog que administro, y pronto respondió a mi mensaje, dándome permiso. Os dejo su biografía, uno de sus artículos, y al final el link para que podáis acceder a su interesante blog. Sólo me queda darle las gracias,y desear que siga escribiendo artículos tan interesantes, cómo el que publico hoy, y alguno más que publicaré.

Titulado Superior de Música, especialidad Clarinete, por el Conservatorio Superior de Música “Joaquín Rodrigo” de Valencia y Doctor en Música cum laude por la Universidad Politécnica de Valencia. Profesor Numerario de Clarinete del cuerpo de Profesores de Música y Artes Escénicas desde 1993. Como docente, he trabajado como Profesor de Clarinete en varios Conservatorios Elementales y Profesionales de la red pública, y como Profesor de Organología y Acústica, en el Conservatorio Superior Joaquín Rodrigo de Valencia desde el curso 2006/07. He sido Director del Conservatorio Elemental de Música de Olula del Río (Almería) durante cinco cursos académicos y Jefe de Estudios del Conservatorio Elemental de Baeza (Jaén) durante un curso académico, estando acreditado para la función directiva por la administración educativa. En mi faceta como intérprete, he ofrecido varios recitales como miembro de diversas formaciones de cámara y ha publicado un disco compacto con el Cuarteto de Clarinetes Vert. Mis intereses de investigación incluyen la acústica y el desarrollo histórico de los instrumentos de viento-madera, especialmente del clarinete. He recibido dos becas postdoctorales de la Conselleria de Educaciò, Cultura i Esport de la Generalitat Valenciana para estudiar el desarrollo histórico y acústico del clarinete en las Universidad de Oxford y la Juilliard School de New York, y he completado el estudio con estancias en la Universidad de Edimburgo y el Royal College of Music de Londres. Soy autor de varias publicaciones en revistas nacionales especializadas sobre la acústica y organología del clarinete, así como de los instrumentos musicales en general. Asimismo, he publicado un método para el Grado elemental de clarinete en cuatro volúmenes, un libro de ejercicios técnicos para el clarinete, un libro sobre la acústica y organología del clarinete y un libro didáctico-científico sobre Acústica Musical para los Estudios Superiores de Música. Además, imparto periódicamente cursos y conferencias sobre la acústica y organología de los instrumentos musicales en diversos foros e instituciones educativas. He participado activamente en el proceso de adaptación de las Enseñanzas Artísticas Superiores al Espacio Europeo de Educación Superior con la elaboración del curriculo de los Estudios Superiores de Música en el Ministerio de Educación y la coordinación a nivel autonómico. También he participado como ponente y coordinador en varios Seminarios, Jornadas y Congresos sobre estas enseñanzas y su adaptación al nuevo contexto europeo, y ha publicado varios artículos sobre las Enseñanzas Artísticas Superiore. Asimismo, he trabajado como Asesor Técnico Docente durante varios cursos en el Instituto Superior de Enseñanzas Artísticas de la Comunidad Valenciana (ISEACV) dependiente de la Conselleria de Educaciò, Cultura i Esport. Actualmente soy Profesor de Tecnología y Acústica, Coordinador del Máster Oficial de Interpretación Musical e Investigación performativa, Coordinador de Investigación y Jefe de Estudios en el Conservatorio Superior Joaquín Rodrigo de Valencia, además de colaborar como Profesor y Tutor de Trabajos Fin de Máster en el Master de Música y como Director de varias tesis doctorales en el Programa de Doctorado en Arte: Producción e Investigación, de la Universidad Politécnica de Valencia. 

 ¿Cómo funciona la afinación para un músico?

El público del Auditorio se acomoda en sus butacas. Los músicos de la orquesta comienzan a desfilar por el escenario para tomar asiento. En uno instantes, el concertino de la orquesta emite un sonido en una frecuencia particular y el público enmudece de súbito. De repente, un crisol de sonidos emanan del escenario. Los músicos se disponen a afinar con la nota de referencia del concertino. Estamos ante un acto fundamental de la interpretación musical. Pero exactamente, ¿en qué consiste la afinación para un músico?

 La afinación constituye el parámetro más importante en la calidad tonal del instrumento y por consiguiente es el aspecto más importante para el músico. Se entiende como la percepción o sensación de la altura de un sonido. Desde el punto de vista físico, se vincula con la magnitud de frecuencia, que constituye el número de ciclos que completa el cuerpo vibrante en un segundo -una molécula sólida o gaseosa, una cuerda, una columna vibrante, una membrana o una placa-. A su vez, el ciclo se expresa como el trayecto de una molécula a cada uno de sus lados hasta pasar dos veces por el mismo punto. Por tanto, podemos concluir que la afinación es la evaluación subjetiva de la frecuencia del sonido.

 El sentido de la afinación se desarrolla a través de varios años de entrenamiento, aunque el proceso de aprendizaje de este sentido no es el mismo para cada individuo ya que depende de varios factores que tienen que ver con las horas dedicadas al estudio, la exposición precoz a sonidos musicales o la eficiencia en los procesos neuronales del individuo. A base de practicar con su instrumento, el músico almacena y registra los diferentes patrones de frecuencia para cada nota en su memoria, localizada en el hipocampo. Estos patrones son evocados o excitados cuando un estímulo sonoro en la misma frecuencia (o frecuencia cercana) penetra por nuestro sistema auditivo y se transmite por los nervios acústicos a la corteza auditiva localizada en el lóbulo temporal, y de ahí, a otras áreas cerebrales por medio de las redes neuronales donde se registran los procesos cognitivos que tienen que ver con la música. En este sentido, el sistema límbico -cuya función está relacionada con las respuestas emocionales, el aprendizaje y la memoria- interviene de forma activa en este proceso. Así, el músico afina su instrumento casi de forma inconsciente y mecánica.

 ¿Pero cómo se activa la sensación de afinación? Desde el punto de vista de la dimensión psíquico-acústica o de la percepción del oyente, esta sensación toma lugar, por tanto, cuando esos patrones alojados en el hipocampo son excitados y dan lugar a la sensación de altura de una nota. Pero antes de llegar a ese destino, las ondas sonoras deben atravesar un sofisticado y eficiente sistema de transmisión sonora: el sistema auditivo. Este viaje se inicia en el momento en el que nuestro pabellón auditivo recoge una vibración u onda sonora de un sonido musical generada por un instrumento, en una frecuencia, timbre, altura y duración particular. Nuestro canal auditivo transmite esa vibración a la membrana timpánica que comienza a vibrar, como resultado del impacto de esa vibración, a modo de una membrana de un timbal. En ese momento la cadena de huesecillos -martillo, yunque y estribo- se activa ya que el martillo está conectado al tímpano. En una suerte de palanca, estos huesecillos, que son los más pequeños del cuerpo humano y que dejan de crecer cuando nacemos, transmiten esa vibración al oído interno, la cóclea, incrementando la fuerza 1,3 veces y por tanto la presión ¿Y por qué es necesario incrementar la amplitud de presión? El interior de la cóclea esta relleno de un líquido y por lo tanto la transmisión de la energía sonora debe hacerse ahora por un medio más denso que el gaseoso por el que se transmite en el canal auditivo, lo que supone que va a encontrar una mayor impedancia o resistencia a la transmisión. Sin embargo, esta resistencia se suple con el incremento de fuerza que provee el sistema de palanca de los huesecillos y por la diferencia de áreas entre el tímpano y la ventana oval -la entrada al oído interno-. 

Antomía del oído humano La cóclea, antiguamente llamada caracol, está dividida en tres secciones. La sección inferior, denominada rampa timpánica y la superior, conocida como rampa vestibular, se conectan a través de un pequeño orificio, el helicotrema, ubicado hacia el vértice del caracol. La cavidad central es la partición coclear o rampa coclear. La rampa vestibular se comunica con el oído medio a través de la ventana oval, y la rampa timpánica lo hace a través de la ventana redonda. La partición coclear contiene la membrana basilar, una membrana elástica sobre la que se encuentra el Órgano de Corti, una estructura que contiene unas 3600 células ciliadas internas y unas 12.500 externas dispuestas en tres hileras. Estas células presentan conexiones o sinapsis con las fibras nerviosas aferentes responsables de transportar los impulsos eléctricos hacia el córtex cerebral. El líquido interno de la cóclea entra vibración como consecuencia de las periódicas percusiones del estribo en la entrada oval, generando una onda viajera que se propaga a través del medio. Lo que sucede a continuación constituye la clave por la cual discriminamos la sensación de altura o tono. Frecuencias diferentes en la entrada de sonido causan que diferentes áreas de la membrana basilar vibren. Los receptores del Órgano de Corti se reparten en 25 bandas o áreas discretas -conocidas como bandas críticas- de 1,3 mm de longitud abarcando unas 144 células receptoras internas cada una que cubre el rango perceptivo de un oyente medio, esto es, entre 20 y 20.000 Hz. Cuando la presión del sonido se transmite a los fluidos del oído interno a través del estribo, la onda de presión deforma la membrana basilar en una zona concreta en función de la frecuencia de dicho sonido. Las frecuencias altas actuan sobre la basilar de la base de la cóclea y las bajas frecuencias sobre la del ápex. Al deformar la membrana basilar, ésta actúa sobre la parte externa de las células ciliadas que son excitadas. Estas células transforman la energía mecánica de las ondas en impulsos eléctricos que transmiten por su parte interna en forma de cilindro a los nervios acústicos a los que están conectadas. El resto del viaje se completa a través de los intrincados circuitos neuronales conectados por las sinapsis de las dendritas y axones hasta excitar el patrón en frecuencia, intensidad, timbre, etc. Pero el viaje no acaba aquí, complejas redes neuronales transmiten las unidades de información en forma de impulsos eléctricos a otras áreas del cerebro produciendo la subsiguiente respuesta que completará el proceso sonoro. En este sentido, lo neurocientíficos han comprobado cómo tocar un instrumento involucra y activa mútiples áreas del cerebro, lo que constituye una rareza comparado con la actividad observada al ejercitar otra disciplina. Desde el punto de vista musical es necesario establecer un sistema de afinación lo más universal posible para facilitar la ejecución musical de un conjunto de músicos: el sistema temperado. Para ello es necesario determinar las frecuencias de la escala musical de ese sistema mediante un sencillo cálculo matemático que consiste en obtener la frecuencia del semitono temperado utilizando una progresión geométrica en una escala del 1 al 2. La expresión matemática de este cálculo es: 

 

 esto es, un número que multiplicado doces veces por sí mismo –partiendo de una frecuencia de referencia- nos lleva del 1 al 2: 1,05946309… Establecidas las frecuencias de este sistema, un instrumento musical estará afinado cuando los sonidos de su escala coincidan de la forma más exacta con estas frecuencias. Ahora bien, un músico puede tocar solo o acompañado de otros músicos. En el primer caso una desviación sistémica de la frecuencia en su instrumento no tendrá consecuencias negativas en la percepción de la afinación, a no ser que la desviación afecte a una o varias notas en particular. Sin embargo, en el segundo caso el resultado de esta desviación sistémica o local en frecuencia tendrá graves consecuencias. ¿Qué ocurre en estas circunstancias? Pues bien, cuando dos instrumentos que tocan simultáneamente están ligeramente desafinados -o alguno de sus sonidos-, están produciendo ondas sonoras en frecuencias diferentes. Esto no tendría ningún efecto si las ondas de ambos instrumentos no entrarán en contacto, pero al estar los músicos en un espacio limitado las ondas interfieren dando lugar a una nueva onda con una frecuencia promedio entre las frecuencias de ambas ondas y cuya intensidad oscila tantas veces por segundo como la diferencia entre esas frecuencias. Pongamos un ejemplo práctico. Un clarinete afina con un violín a 440 Hz. El La patrón del violín se encuentra perfectamente afinado, pero el clarinete emite su sonido a 446 Hz. En la dimensión física coexisten dos frecuencias que interactúan en una suerte de 6 pulsaciones o ciclos por segundo, esto es, sus frentes de ondas se van desfasando progresivamente en función del tiempo –interferencia destructiva- hasta coincidir en fase unas milésimas de segundo después –interferencia constructiva- debido a que una de ellas completa el ciclo ligeramente antes que la otra. El número de veces que esto sucede en un segundo determina las pulsaciones que percibe el músico a modo de aspereza o inarmonicidad. 

 ¿Qué sucede entonces en la dimensión psícoacústica? Ambas ondas viajan de forma no sincrónica por los huesecillos al oído interno, ya que están ligeramente desfasadas. Debido a la proximidad en frecuencia, las dos ondas excitan la misma área de células en el Órgano de Corti. En estas circunstancias nuestro sistema auditivo-neurológico es incapaz de discriminarlas, ya que probablemente viajan por el mismo circuito neuronal interactuando, y el resultado es una respuesta a medio camino entre las dos frecuencias, esto es, una única frecuencia promedio cuya intensidad oscila 6 ciclos por segundo. La respuesta perceptiva del clarinetista, por tanto, será de un sonido de 443 Hz y 6 ciclos por segundo. En la medida en la que el músico sea capaz de percibir estas pulsaciones, será consciente del problema y podrá corregirlo. Si su instrumento está bajo, acortando la longitud del tubo y si esto no es posible, tocando unos minutos su instrumento hasta que la temperatura de la columna se incremente dando lugar a una bajada de la frecuencia. Como consecuencia de incremento de la elasticidad del medio. Si por el contrario el clarinete está alto, el instrumentista deberá incrementar la longitud del tubo. Si el problema fuera del violín, el músico debería regular las clavijas de las cuerdas para reducir su tensión y ajustar la afinación.

 En rigor, el fenómeno descrito acontece cuando dos instrumentos están desafinados en un rango de frecuencia que no supera los 15 o 20 Hz aproximadamente, probablemente debido a que en ese rango se excitan los mismos receptores. Más allá de este rango la percepción de afinación deviene en un resultado distinto: el músico ya no percibirá una sola frecuencia promedia entre las dos frecuencias con sus pulsaciones, sino dos frecuencias independientes sin solución de pulsaciones, ¿por qué? Bajo estas condiciones las frecuencias de ambos instrumentos ya no excitan la misma área de receptores, y por lo tanto, al excitar diferentes receptores, las respuestas neurológicas serán distintas y el músico percibirá las dos frecuencias de forma independiente. Nótese que el fenómeno descrito no es exclusivo de las notas al unísono, sino que sus efectos nocivos para el músico se reproducen sistemáticamente cuando las frecuencias de ambos sonidos implicados forman un intervalo, más virulentos cuanto más consonante sea el intervalo. En definitiva, estamos ante el formidable mundo de los sonidos musicales y sus relaciones armónicas, que transitan bajo dos dimensiones, la física y psicoacústica, y cuya relación estímulo-respuesta no siempre es proporcional o lineal. Aunque sabemos con certeza los fenómenos sonoros que se llevan a cabo en la dimensión física, la explicación científica de algunos fenómenos de la dimensión psicoacústica permanece todavía en una especie de limbo en alguna área del córtex cerebral a la espera de ser descubiertos por la ciencia. Sin embargo ello no es óbice para que el músico siga generando todo tipo de sensaciones en el oyente cuando su instrumento emite sonidos, sensaciones sin las cuales nada sería igual en nuestras vidas.

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Feliz día a todas/os

Sobre la Acústica del Clarinete/ Daniel Climent.

A mi amigo Daniel Climent, le pedí hace un tiempo que escribiera para el blog, sobre la acústica del clarinete. No es que Daniel se negara por no hacerme un favor, al contrario, es hombre generoso, en todos los aspectos, pero al mismo tiempo, es hombre humilde y diríamos que le gusta pasar un poco "desapercibido". Como veréis por lo que ha escrito no miento es absoluto, y digo yo que algo sabrá de acústica. si es capaz, mejor dicho ha sido capaz, de fabricar ese clarinete histórico que mira con tanto cariño. Es un hombre que le gusta estudiar y saber de todo y no poco.Pero no le gusta algo que tanto gusta a las personas que sirven para poco,,,presumir.
Creo que lo publico en un tiempo que a mí personalmente me satisface y mucho. Tengo la suerte de reunirme los viernes, con tres  jóvenes clarinetistas para tocar cuartetos. Aprovecho la ocasión para darles las gracias por admitirme entre ellos a pesar de la diferencia de edad.
Todo lo estudiamos buscando, no la perfección, porque no existe,pero sí,intentando acercarnos a ella lo más posible. Lo que  más
                                                          nos cuesta es la afinación, y eso a pesar de que hace muchos años sé que es así, ahora en este momento es quizá cuando más  me he dado cuenta de lo difícil que es tocar con una afinación casi perfecta.Eso me lleva a publicar el artículo o escrito de Daniel ( lo de artículo le sonará
demasiado importante) que espero os resulte interesante y os lleve a estudiar con mucha pulcritud la afinación. Por mi parte nada más; desearos como siempre un feliz dia a tod@s.

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Mi amigo y administrador de este blog, José Antonio Solé, y yo, tenemos de vez en cuando animadas charlas sobre ciertos aspectos relacionados con la acústica del clarinete. En una de esas charlas, José Antonio me comenta que le gustaría que escribiera unas líneas en su blog, dando mi opinión sobre esta materia. Me hubiera encantado tener los conocimientos suficientes para aportar algo interesante a este fantástico blog, pero debido a que todavía llevo poco tiempo estudiando sobre este campo, y que no haría otra cosa que repetir lo que ahora mismo estoy aprendiendo con la lectura del libro que citaré al final de este texto, simplemente escribiré un breve comentario, con la única intención de que ello sirva para mover la curiosidad del lector, y se anime a conocer, aunque sea de manera simple, cómo funciona acústicamente nuestra herramienta de trabajo, para llegar a comprender sus limitaciones.

Cualquiera que haya elegido el clarinete como instrumento de expresión artística, conoce la dificultad que entraña su estudio. La búsqueda constante de la calidad sonora, del dominio mecánico, del control de la emisión y de la respiración, y un  sinfín de factores, exige una gran dedicación. Pues bien, la mayoría de estos factores descritos anteriormente, dependen directamente de la complejidad acústica de los instrumentos de viento, en especial de los del grupo de viento-madera, y en particular del clarinete, por su naturaleza física.

Sin embargo, en mi modesta opinión, el aspecto que más atención requiere por parte del músico a lo largo de toda su vida, es el control de la afinación. Hay que entender que el clarinete es imperfecto en ese sentido, así es que el objetivo, tanto de los fabricantes como de los clarinetistas, es encontrar el equilibrio que lleve a atenuar al máximo esa imperfección inherente a la naturaleza del instrumento. Varios son los aspectos que condicionan el trabajo de los diseñadores en esa búsqueda del equilibrio. Por ejemplo, si se intenta mejorar la afinación, ya sea modificando la forma y/o tamaño del taladro (parte interior del instrumento) o  de los oídos y chimeneas, su ubicación, etc., nos encontraremos con que el resultado no afecta de igual manera a los diferentes registros. Además, la mejora en la afinación puede traer como consecuencia un perjuicio en la calidad sonora. De ahí, la insistencia en la importancia de buscar dicho equilibrio. En su papel está que, los fabricantes, y por qué no, los técnicos reparadores, vayan intentando optimizar la afinación, perfeccionando el diseño, en el caso de los primeros; o en el caso de los segundos, mejorando puntualmente los problemas que del paso del tiempo y del uso derivan. Mientras los responsables de la parte material desempeñan su trabajo, es el clarinetista quien también contribuye a minimizar las carencias acústicas del instrumento. El control de la embocadura, la extracción parcial de las diferentes partes del clarinete, las digitaciones apoyadas en la obturación de uno o varios orificios, o la apertura o cierre de llaves, son recursos que pueden ayudar de manera significativa a la mejora de la afinación y de la sonoridad del instrumento.

Una vez adquirida una  noción básica y fundamental de cómo se comportan las ondas sonoras en general, por ejemplo viendo los vídeos o leyendo los artículos en este blog, sobre esta materia, estaremos preparados para empezar a estudiar el singular comportamiento acústico del clarinete.

Para dicho estudio recomiendo el libro “El Clarinete: Acústica, Historia y Práctica” de Vicente Pastor García, Profesor de Organología y Acústica en el Conservatorio Superior de Música Joaquín Rodrigo de Valencia y Profesor Externo del Master de Música de la Universidad  Politécnica de Valencia. Una completísima obra escrita en castellano, única en su género dedicada en exclusiva al clarinete

SONIDO: definición y propiedades

El sonido, en física, es cualquier fenómeno que involucre la propagación en forma de ondas elásticas (sean audibles o no), generalmente a través de un fluido (u otro medio elástico) que esté generando el movimiento vibratorio de un cuerpo. El sonido humanamente audible consiste en ondas sonoras que producen oscilaciones de la presión del aire, que son convertidas en ondas mecánicas en el oído humano y percibidas por el cerebro. La propagación del sonido es similar en los fluidos, donde el sonido toma la forma de fluctuaciones de presión. En los cuerpos sólidos la propagación del sonido involucra variaciones del estado tensional del medio. -------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------- Vídeo muy interesante, pues cuanto más sepamos de acústica mucho mejor. El clarinete, según un buen amigo que estudia continuamente la acústica del clarinete , resulta ser un instrumento complicadísimo al respecto, de ahí que sea tan difícil encontrar un clarinete por muy de gama alta que sea, que esté perfectamente afinado, o mejor dicho que no tenga problemas de afinación en más de una nota. Le voy a pedir que nos ilustre sobre la acústica del clarinete, y publicaré su valiosa opinión. De momento os dejo el vídeo que yo he visto varias veces, y es muy interesante. Feliz día a tod@s

Acústica del clarinete.

Acustica del clarinete

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Conceptos básicos sobre el sonido.

http://www.lpi.tel.uva.es/~nacho/docencia/ing_ond_1/trabajos_05_06/io2/public_html/sonido.html
El sonido.
Cualidades del sonido.
Evolución temporal de un sonido.
Ondas Estacionarias y Resonancia.

LA ACÚSTICA DEL CLARINETE

http://www.phys.unsw.edu.au/jw/clarinetacoustics.html

Os dejo un link sobre la acústica del clarinete. No es fácil encontrar literatura sobre el tema. Incluso comprar libros a no ser que estén en inglés. También este link está en inglés y traducido en la barra de Google. Por eso algunos términos, no son correctos,pero los gráficos y todo lo que se entiende es muy interesante. Espero que os guste.

Variaciones en el timbre del clarinete causadas por las diferencias antropométricas de dos intérpretes

http://www.sea-acustica.es/Bilbao03/ams006.pdf

El enlace anterior, por un despiste mío estaba mal. Gracias a Salvador Marí por comunicármelo; la verdad que es muy de agradecer que cuando algo de esto ocurre, en el mismo blog, en comentarios, pongan que está mal; Salva me lo ha comunicado por correo, y eso es un detalle que agradezco. Espero que ahora se pueda leer el artículo que es sumamente interesante. Gracias Salva.