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5. Tapas.
(incluido en Acústica de un instrumento de cuerda)
(escrito en compañía de Servando García Adá)
Decíamos a propósito del puente,
que transmite las vibraciones de la
cuerda a la tapa armónica y por medio de otras piezas, como los aros y una
posible alma (ver más abajo), a la tapa inferior (fondo). Las vibraciones combinadas de ambas
tapas excitan al aire circundante exterior y también al interior, con lo
que, si hay
agujeros en la caja, saldrán al exterior por ellos. Sale la
vibración del
aire interior que hace vibrar al aire exterior, no el aire mismo.
Las tapas son esenciales, además, como excitador, como
movedor del aire circundante. Una cuerda, por su finura, es incapaz de
empujar el aire, se mueve a través de él, pero no lo mueve, o poco, hace
falta una pieza ancha, como una pala, que empuje el aire. Pensemos en un
remo: rema porque empuja el agua, y la empuja porque es ancho (pruebe a
remar con un palo o con dos, si no lo ve claro).
Veamos un inciso sobre la madera,
es decir, el paso del tronco a la tabla del instrumento.
Y al decir las tapas, hay que decir que una sola tapa ya
resonaría (de hecho hay instrumentos, como el djozè iraquí que no
tiene fondo pero suena, aunque es verdad que con un timbre agudo. Se cuenta
que Antonio de Torres, a finales del siglo XIX construyó, entre otras mil
pruebas, una guitarra con fondo y aros de papel maché, y tapa de abeto; y
dicen que sonaba muy bien. Ambos casos apuntan a que la tapa es pues el
elemento principal del instrumento, y así lo afirmaba el guitarrero citado.
Hay que tener en cuenta que la tapa no es isótropa sino que que tiene una
estructura de vetas que se han colocado tradicionalmente paralelas a la
cuerda. ya el sonido se transmite mejor a lo largo de las vetas
que en sentido perpendicular (transversal) (la velocidad de
transmisión del sonido a lo largo de las fibras -longitudinal- es unas
cuatro veces mayor que en las otras dos direcciones, transversal o
perpendicular y tangencial a las fibras, 0o sea, perpendicular al plano de
la tapa) se produce una atenuación
selectiva con la frecuencia, ya que la frecuencia de vibración de un
objeto depende del tiempo que tarda la vibra en viajar al extremo, retornar
reflejada, reflejarse en el otro extremo y volver hacia el punto inicial, como
en un columpio. Si
la velocidad es diferente la frecuencia es diferente, y así el sonido que viaja
longitudinalmente sufrirá una atenuación o filtrado distinto al que viaja
transversalmente.
O sea, la tabla en sentido longitudinal vibra con
frecuencias más altas que en sentido transversal: cuando es excitada por el
conjunto cuerda-puente, potenciará las frecuencias altas en sentido
longitudinal, y las bajas en transversal, para decirlo de una manera simple.
Son como dos resonadores que actúan simultáneamente. Ahora bien la longitud
en más larga en general que la anchura, con lo que hasta cierto punto se
compensan ambos efectos: más velocidad, más distancia y menos, menos. Esta
diferencia entre dimensiones se da en la madera, material anisótropo, pero no
en el parche ‒rabab, banjo, tar‒ , que sí es aproximadamente isótropo
‒sobre todo si el material es artificial.
Esto
no es gratuito, sin duda, debe responder al efecto velocidad-distancia anterior. Véase la vibración de tablas.
De hecho, los parciales importantes en la tapa de un violín (los que causan
las resonancias-formante de las que deoende el timbre y la potencia‒ siguen
el contorno de la tapa. Es como si la forma circular de los nodos de algunos
parciales, se deformaran para adaptarse a la forma alrgada de la tapa; es
realidad, es lo contrario: la anisotropía de la tapa aconseja al luthier para
construir una tapa alargada que permita esos harmónicos antes circulares,
ahora ovales.
Los luthiers han encontrado que las tapas con vetas mas próximas son mejores:
Debe ser porque esa tapa es más elástica, al asemejarse a un conjunto de piezas
unidas por muchas charnelas. Pero no, las charnelas disminuirían la elasticidad
luego esas vetas (lignina) deben ser por el contrario mas rígidas que el
material mas blando (celulosa).
Por otra parte, hay que recordar que una tabla más gruesa
es más elástica, luego suena más aguda, contra lo que una intuición
superficial sugiere. El control de ese grosor llevará las condiciones
de resonancia de esa tabla a la zona de frecuencias que resulte balanceado
en timbre para el oído, y además potente, al recoger adecuadamente las
frecuencias proporcionadas por las cuerdas. Esta noción de balance o
equilibrio es fundamental y da lugar a instrumentos buenos o malos por ese
solo hecho (timbre hueco, chillón, sordo...).
Conviene recordar aquí cómo la visión del timbre del
instrumento mediante la noción de formante, tomada del habla, aplicada a la
calidad de un instrumento, especialmente en el violín. El formante colorea
adecuadamente un timbre neutro y pobre, como el de una cuerda, con todos los
harmónicos equivalentes, es decir, sin personalidad, sin color. vea aquí la
noción de Formante
¿Y cómo pasaran al fondo, la tapa inferior, las dos torsiones perpendiculares de la
tapa?
La vibración transversal de la tapa producirá tirones en los aros laterales,
que sufrirán tracciones y contracciones alternativas, las cuales se transmitirán
al fondo produciendo en él, debido a la alternancia a ambos
lados una torsión probablemente similar a la de la tapa aunque
con un cierto retraso. Podría pensarse que la tradición ha seleccionado en cada
instrumento los materiales dimensiones, formas, tales que las
vibraciones de ambos, tapa y fondo, coinciden en fase reforzándose mutuamente y dotando
de sonoridad así al instrumento.
Pero en la práctica, aros y fondo se hacen de una madera
más lenta y densa, como arce o palisandro, contrastando con la de la tapa,
de abeto o del llamado cedro rojo; ¿razón de esta diferencia de maderas?
porque las vibraciones similares en ambas tapas del mismo material se
interferirían entre sí, anulándose o atenuándose en muchas ocasiones, cada
tapa se encarga entonces de una sección de frecuencias, la tapa de los
agudos y el fondo de lo graves. ¿Pero cuánto más?. Recordando que
Stradivarius preconizaba (y aplicaba) un tono de diferencia entre ambas,
parece que la no interferencia se consigue alternando los espectros de ambas
tablas como dos peines u dos manos entrelazadas. También se nos ocurre que,
disponiendo de dos 'peines de resonancia' (espectros de paso, filtros),
cualquier nota será mejor 'servida' (amplificada en su fundamental y
harmónicos) más efectivamente.
Pero podemos ganar terreno: ¿cómo? Con un atajo directo
entre ambas tapas. Este atajo se llama 'alma' y reproduce con fidelidad en el
fondo las vibraciones de la tapa y, además, como columna que es, las
mantiene separadas permitiendo mucha más tensión de las cuerdas y, por
tanto, sonidos más agudos y potentes. Este fue el paso crucial de la viela
al violín. Por otra parte el alma fija los puntos de contacto con las tapas,
o sea, crea un nodo de vibración. Véase la
vibración de tablas.