A continuación os dejo un artículo en el
que se trata el funcionamiento de los tubos sonoros. Llamamos tubos sonoros aquellos que contienen una
columna de aire capaz de producir sonido al ser convenientemente excitada
mediante el soplido del intérprete. El que actúa como cuerpo sonoro es la
columna de aire, y no el tubo que la contiene.El tubo tiene la importante función de definir la
forma de la columna de aire contenida dentro de él,pero realmente influye
relativamente poco sobre los fenómenos sonoros. Los tubos sonoros pueden ser
cerrados, es decir, que poseen una sola abertura y tubos abiertos, que poseen
dos o más.
En lo que respecta a la vibración de las columnas de aire
contenidas en los tubos sonoros, se comportan, desde ciertos puntos de vista, como
cuerdas musicales, por lo tanto las columnas de aire vibrantes poseen nodos, o
sea puntos donde la vibración es nula, y vientres, equidistantes de los
anteriores, donde la vibración alcanza su máxima amplitud.
La vibración de las columnas de aire es
longitudinal,lo que quiere decir que las vibraciones se distribuyen a lo largo
del tubo. En los extremos cerrados siempre se producen nodos y en los extremos
abiertos generalmente se producen vientres.
No es necesario que las aberturas de un
tubo coincidan con los extremos, pudiendo éstos estar cerrados y haber una o
más aberturas en otras partes del tubo (la gaita).
Una columna de aire puede vibrar con
toda su longitud o dividida en segmentos iguales lo mismo que las cuerdas; en
el primer caso se obtiene el sonido llamado fundamental, y en los otros los
armónicos: segundo, si la columna vibra dividida en mitades; tercero, si vibra
en tercios, etc.
Tomando como punto de partida el que en
los extremos de un tubo abierto, sólo pueden haber vientres de vibración, el
tubo producirá su fundamental cuando vibre con un nodo único en su centro.
Cuando el tubo produce su segundo armónico, producirá dos nodos y tres
vientres; cuando produce su tercer amónico, producirá tres nodos y 4 vientres,
y así sucesivamente.
En los Tubos Cerrados, la onda se forma
con un nodo en el extremo cerrado y un vientre en el extremo abierto.
A igualdad de longitud de tubo, el tubo
abierto produce un sonido de frecuencia doble que el cerrado,lo que quiere
decir que sonará una octava más alta. Los tubos abiertos emiten la serie
completa de armónicos correspondientes a su longitud, mientras que los
cerrados, emiten sólo los armónicos de orden impar. Como tubo cerrado está el
clarinete ,que a pesar de ser un tubo
abierto, se comporta acústicamente como un tubo cerrado. Este comportamiento es
debido al tipo de embocadura de lengüeta simple en conjunción con un tubo
cilíndrico.Se ha comprobado que cambiando de embocadura, por ejemplo una
boquilla de trompeta, el clarinete produce todos los armónicos.
Como tubos abiertos estarían todos los demás
instrumentos de viento.
Con la excepción del órgano que posee un
tubo sonoro para cada sonido, los instrumentos de viento poseen un tubo sonoro
único, debiendo recurrirse por esta razón a diversos artificios para variar la
longitud de la columna aérea que contienen, y obtener así un número suficiente
de columnas aéreas para formar su escala con las fundamentales y los parciales
de dichas columnas.
Los procedimientos seguidos para obtener columnas aéreas de diferente
longitud sobre un mismo tubo sonoro pueden reducirse a dos:
- Perforar sobre sus paredes
orificios de
tamaño y posición convenientes que permitan variar la longitud acústica
del tubo, determinando la longitud de la columna aérea en el momento en
que se destapa o cierra un orificio dado. Estos orificios se controlan
mediante los dedos o mediante llaves; éstas son palancas o sistemas de
palancas que permiten controlar aquellos orificios cuyo diámetro excede al
ancho de la yema de los dedos o cuya situación sobre el tubo no permite un
control directo.
No es indiferente el diámetro de los
orificios que se perforan sobre un tubo sonoro; para una misma longitud
acústica, un orificio de diámetro grande producirá un sonido de frecuencia algo
mayor (más agudo) que uno de diámetro más pequeño.
En ciertos instrumentos como el fagot,
los orificios exteriores no indican la posición real del orificio sobre la
pared interna del instrumento, pues se perforan oblicuamente para agruparlos
mejor bajo el control de la mano.
- Variar su longitud real mediante porciones de tubo que
se conectan al tubo principal obteniéndose así las columnas aéreas
deseadas. Se utilizan tres procedimientos:
·
La Vara (Trombón de varas): Consiste en cortar
el tubo del instrumento y adaptar a sus extremos un tubo en forma de “U”, cuyas
ramas enchufan telescópicamente sobre las ramas del tubo fijo. Mediante la
vara, la longitud del tubo puede ser variada continuamente, permitiendo obtener
diferentes sonidos.
·
Los Pistones (Trompetas, Trombón de pistones, etc.):
Generalmente cuando la longitud es variada mediante pistones, uno de éstos, que
se considera el primero, produce una serie de parciales situados un tono más
bajo que la serie original; otro, considerado segundo, produce un descenso de
un semitono y un tercero, produce un descenso de tono y medio. Los pistones
pueden utilizarse simultáneamente para lograr descensos mayores. Algunos
instrumentos poseen pistones que provocan descensos mayores de un tono y medio
(cuarto y quinto pistón)
·
Las Válvulas Rotatorias (Trompas, Tubas,
etc.): Todo lo que he dicho respecto de los pistones puede aplicarse igualmente
a las válvulas rotatorias
Según su forma
interior, que puede o no coincidir con la exterior ,los instrumentos pueden ser: cónicos, cilíndricos y prismáticos.
Los tubos prismáticos se utilizan
solamente en ciertos registros de órgano y en algunos instrumentos primitivos,
los demás instrumentos poseen tubos cilíndricos (flauta travesera,....) cónicos
(saxofón, fagot.....) o de tipos intermedios (clarinete, oboe, trompeta.....).
Datos obtenidos de un artículo del
profesor D. Bernardo Zagalaz Lijarcio,usando como bibliografía las siguientes
fuentes:
-“Acústica físico-musical” de Antonio
Clavo-Manzano (Ed. Real Musical)
-“Acústica Musical y Organología” de
Tirso de Olazábal (Ed. Ricordi)
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