Cómo funcionan las guitarras acústicas

La guitarra es uno de los instrumentos musicales más populares que se utilizan en la actualidad y abarca una gran variedad de estilos musicales:la música rock, la música country y la música flamenca utilizan el mismo instrumento para crear sonidos muy diferentes. La guitarra es un instrumento que existe desde el siglo XVI, pero ha sufrido varias transformaciones importantes durante su historia. El desarrollo de la guitarra eléctrica es la mutación reciente más obvia y tuvo un gran efecto en la popularidad de la guitarra.

A continuación

• Cómo funcionan las guitarras eléctricas
  
• Cómo funciona la audición
  
• PlanetGreen.com:reutilización de cuerdas de guitarra
  

Tanto si eres músico como si simplemente te gusta escuchar música, ¿alguna vez te has detenido a pensar en cómo funciona una guitarra? ¿Para qué sirven los trastes? ¿Qué hace el gran agujero en el frente? ¿Cómo funciona el pick-up de una guitarra eléctrica? ¡En este artículo, exploraremos exactamente cómo las guitarras hacen música! También aprenderá un poco sobre notas y escalas en el proceso.

Una guitarra es un instrumento musical con una forma distintiva y un sonido distintivo. La mejor manera de aprender cómo una guitarra produce su sonido es comenzar por comprender todas las diferentes partes que componen el instrumento. Comenzaremos aquí con la guitarra acústica y luego veremos la guitarra eléctrica más adelante
en el artículo.

1. Piezas de guitarra
2. Sonido, tonos y notas
3. Escala templada
4. Cuerdas y trastes
5. El sonido de la guitarra
6. Guitarras eléctricas

Piezas de guitarra

Una guitarra se puede dividir en tres partes principales:

• El cuerpo hueco

Foto cortesía de Gibson Guitars
El cuerpo de una acústica Gibson SJ200 Vine guitarra

• El cuello , que sujeta los trastes

Foto cortesía de Gibson Guitars
El mástil de una Gibson SJ200 Vine acústica guitarra

• La cabeza , que contiene las clavijas de afinación

Foto cortesía de Gibson Guitars
La cabeza de una Gibson SJ200 Vine acústica guitarra

La pieza más importante del cuerpo es la caja de resonancia . Esta es la pieza de madera montada en la parte delantera del cuerpo de la guitarra, y su trabajo es hacer que el sonido de la guitarra sea lo suficientemente alto para que lo escuchemos.

Foto cortesía de Gibson Guitars
El cuerpo de una acústica Gibson SJ200 Vine guitarra

En la caja de resonancia hay un gran agujero llamado agujero de sonido . El agujero es normalmente redondo y centrado, pero a veces se ven pares de agujeros en forma de F, como en un violín. Adjunto a la caja de resonancia hay una pieza llamada puente , que actúa como ancla para un extremo de las seis cuerdas. El puente tiene una pieza delgada y dura incrustada llamada sillín. , que es la parte contra la que descansan las cuerdas.

Cuando las cuerdas vibran, las vibraciones viajan a través del sillín hasta el puente y la caja de resonancia. Toda la caja de resonancia ahora está vibrando. El cuerpo de la guitarra forma una caja de resonancia hueca que amplifica las vibraciones de la caja de resonancia. Si toca un diapasón al puente de una guitarra se puede probar que las vibraciones de la caja de resonancia son las que producen el sonido en una guitarra acústica. (El proceso en una guitarra eléctrica es completamente diferente, como se describe más adelante en este artículo).

¿Eres escéptico de que la caja de resonancia realmente amplifique el sonido?

Prueba este experimento :

1. Selle herméticamente un tazón grande con una envoltura de plástico como se muestra. (Pegue la envoltura de plástico a los lados del tazón para mantenerlo en su lugar si no se adhiere muy bien).
2. Pegue una banda elástica al centro de la envoltura de plástico tensa y haga vibrar la banda elástica.
3. Compare qué tan fuerte es el sonido con una simple banda elástica que no está pegada a una envoltura de plástico.

El cuerpo de la mayoría de las guitarras acústicas tiene una "cintura" o un estrechamiento. Este estrechamiento hace que sea más fácil apoyar la guitarra en la rodilla. Los dos ensanchamientos se llaman bouts . El combate superior es donde se conecta el cuello, y el combate inferior es donde se une el puente.

El tamaño y la forma del cuerpo y los combates tiene mucho que ver con el tono que produce una determinada guitarra. Dos guitarras que tienen diferentes formas y tamaños de cuerpo sonarán un poco diferentes. Los dos combates también afectan el sonido:si coloca una púa en el cuerpo de una guitarra y la hace sonar de un lado a otro en el combate inferior y luego en el combate superior, podrá escuchar la diferencia. El combate inferior acentúa los tonos más bajos y el combate superior acentúa los tonos más altos.

La cara del mástil, que contiene los trastes, se denomina diapasón. . Los trastes son piezas de metal cortadas en el diapasón a intervalos específicos. Al presionar una cuerda sobre un traste, cambia la longitud de la cuerda y, por lo tanto, el tono que produce cuando vibra. Hablaremos mucho más sobre trastes y espacios específicos entre trastes más adelante.

Entre el cuello y la cabeza hay una pieza llamada tuerca , que está ranurado para aceptar las cuerdas. Desde un punto de vista musical, la silleta y la tuerca actúan como los dos extremos de la cuerda. La distancia entre estos dos puntos se denomina longitud de escala de la guitarra.

Las cuerdas pasan sobre la cejuela y se unen a las cabezas de afinación. , que permiten al jugador aumentar o disminuir la tensión de las cuerdas para afinarlas.

Foto cortesía de Gibson Guitars
Las clavijas de afinación de una Gibson SJ200 Vine

En casi todos los cabezales de afinación, una perilla de afinación hace girar un engranaje helicoidal que hace girar un poste de cuerda.

Sonido, tonos y notas

La guitarra es un instrumento musical, por lo que su objetivo en la vida es hacer música. La música es la disposición de tonos en patrones que el cerebro humano encuentra placenteros (o si no placenteros, por lo menos intrigantes). Para entender mejor la música, empecemos por el principio:"¿Qué es el sonido?"

Sonido es cualquier cambio en la presión del aire que nuestros oídos pueden detectar y procesar. Para que nuestros oídos lo detecten, un cambio en la presión tiene que ser lo suficientemente fuerte como para mover los tímpanos de nuestros oídos. Cuanto más cambia la presión, más "fuerte" percibimos que es el sonido.

Para que nuestros oídos puedan percibir un sonido, el sonido debe ocurrir en un determinado rango de frecuencia. . Para la mayoría de las personas, el rango de sonidos perceptibles se encuentra entre 20 Hertz (Hz, oscilaciones por segundo) y 15 000 Hz. No podemos oír sonidos por debajo de 20 Hertz o por encima de 15.000 Hertz.

Un tono es un sonido que se repite a una determinada frecuencia específica.

• Haga clic aquí para escuchar un tono de 440 Hz. (En el cuadro de diálogo seleccione, haga clic en "Abrir".)

Un tono se compone de una frecuencia o de un número muy pequeño de frecuencias relacionadas. La alternativa a un tono es una combinación de cientos o miles de frecuencias aleatorias . Nos referimos a estos sonidos de combinación aleatoria como ruido . Cuando escuchas el sonido de un río, o el sonido del viento moviéndose entre las hojas, o el sonido del papel rasgado o el sonido que se produce cuando sintonizas tu televisor en una estación inexistente, estás escuchando ruido.

• Haga clic aquí para escuchar el ruido. (En el cuadro de diálogo seleccione, haga clic en "Abrir")
  Nota:este es un sonido desagradable; baje el volumen de los altavoces antes de reproducirlo.

Una nota musical es un tono Sin embargo, un tono de nota musical proviene de una pequeña colección de tonos que son agradables para el cerebro humano cuando se usan juntos. Por ejemplo, puede elegir un conjunto de tonos en las siguientes frecuencias:

• 264 Hz
• 297 Hz
• 330 Hz
• 352 Hz
• 396 Hz
• 440 Hz
• 495 Hz
• 528 Hz

Esta colección particular de tonos se conoce como la escala mayor . Cada tono de la escala se multiplica por una determinada fracción para obtener el siguiente tono de la escala. Así es como funciona la escala mayor:

• 264 Hz * 9/8 =297 Hz
• 297 Hz * 10/9 =330 Hz
• 330 Hz * 16/15 =352 Hz
• 352 Hz * 9/8 =396 Hz
• 396 Hz * 10/9 =440 Hz
• 440 Hz * 9/8 =495 Hz
• 495 Hz * 16/15 =528 Hz

¿Por qué se eligen estas fracciones particulares en la escala mayor? Simplemente porque suenan agradables. Escuche:

• Haga clic aquí para escuchar la escala mayor . (En el cuadro de diálogo seleccione, haga clic en "Abrir".)

A estos tonos particulares se les han dado nombres de letras y también nombres de palabras, como este:

• 264 Hz - C , hacer (multiplique por 9/8 para obtener:)
• 297 Hz - D , re (multiplique por 10/9 para obtener:)
• 330 Hz - E , mi (multiplique por 16/15 para obtener:)
• 352 Hz - F , fa (multiplique por 9/8 para obtener:)
• 396 Hz - G , entonces (multiplique por 10/9 para obtener:)
• 440 Hz - A , la (multiplique por 9/8 para obtener:)
• 495 Hz - B , ti (multiplique por 16/15 para obtener:)
• 528 Hz - C , hacer (multiplique por 9/8 para obtener:)

Y la secuencia se repite.

Los nombres son totalmente arbitrarios, como ocurre con las fracciones. Simplemente resulta que tienen un sonido agradable para los oídos humanos.

Una cosa a tener en cuenta es que las dos notas C están separadas exactamente por un factor de dos:264 es la mitad de 528. Esta es la base de las octavas. . La frecuencia de cualquier nota se puede duplicar para "subir una octava", y la frecuencia de cualquier nota se puede reducir a la mitad para "bajar una octava".

Es posible que hayas oído hablar de los "objetos cortantes " y "pisos ." ¿De dónde vienen? La escala de tonos que se muestra arriba está "en la clave de C" porque las fracciones se aplicaron con C como nota inicial. Si fuéramos a comenzar las fracciones en D, con una frecuencia de 297, entonces estaríamos "sintonizados en la clave de D" y las frecuencias se verían así:

• 297 Hz , D , hacer (multiplique por 9/8 para obtener:)
• 334,1 Hz , E , re (multiplique por 10/9 para obtener:)
• 371,3 Hz , F , mi (multiplique por 16/15 para obtener:)
• 396 Hz , G , fa (multiplique por 9/8 para obtener:)
• 445,5 Hz , A , entonces (multiplique por 10/9 para obtener:)
• 495 Hz , B , la (multiplique por 9/8 para obtener:)
• 556,9 Hz , C , ti (multiplique por 16/15 para obtener:)
• 594 Hz , D , hacer (multiplique por 9/8 para obtener:)

Y la secuencia se repite.

Las notas a 297 Hz (D), 396 Hz (G) y 495 Hz (B) en la tonalidad de D coinciden exactamente con las mismas notas en la tonalidad de Do. La nota E en la tonalidad de D (a 334,1 Hz) está bastante cerca de la nota E en la tonalidad de C (330 Hz). Lo mismo aplica para la nota A. F y C, sin embargo, son distintos en las dos claves. Por lo tanto, F y C en la tonalidad de D se denominan F# (Fa sostenido ) y C# (Do sostenido ) en la tonalidad de do. (Tenga en cuenta que fa sostenido también se conoce como sol bemol, y do sostenido también se conoce como re bemol). Si aplica las fracciones a varias tonalidades diferentes, fusione todas las notas idénticas y bastante cercanas y luego mira los sostenidos únicos que caen, te das cuenta de que necesitas A#, C#, D#, F# y G# para manejar todas las teclas.

Puedes ver que, con todas estas fusiones de tonalidades, la escala mayor puede dejarte con algunas decisiones bastante arbitrarias cuando afinas un instrumento. Por ejemplo, puede afinar las notas principales en la tonalidad de C, y luego los sostenidos de F y C en la tonalidad de D, y los sostenidos de D y G en... Puede ser bastante confuso.

Siga leyendo para saber cómo se resolvió este problema.

Escama templada

Con el tiempo, la mayor parte del mundo musical llegó a un acuerdo sobre una escala llamada escala temperada. , con la nota A ajustada a 440 Hz y todas las demás notas afinadas fuera de eso. En la escala temperada, todas las notas están compensadas por la raíz 12 de 2 (aproximadamente 1,0595) en lugar de las fracciones que vimos anteriormente. Es decir, si tomas la frecuencia de cualquier nota y la multiplicas por 1,0595, obtienes la frecuencia de la siguiente nota. Aquí hay tres octavas de la escala temperada:

• 82,4E - sexta cuerda abierta
• 87,3 F
• 92,5 F#
• 98,0 G
• 103.8 G#
• 110,0 A - quinta cuerda abierta
• 116,5 A#
• 123,5B
• 130,8 C
• 138.6 C#
• 146,8 D - Cuarta cuerda abierta
• 155,6 D#
• 164,8E
• 174,6 F
• 185.0 F#
• 196,0 G - 3ra cuerda abierta
• 207.6G#
• 220.0A
• 233.1 A#
• 246.9B - 2da cuerda abierta
• 261,6 C - "C central"
• 277.2 C#
• 293,6D
• 311.1 D#
• 329.6E - abre la primera cuerda
• 349,2F
• 370.0 F#
• 392,0 G
• 415.3 G#
• 440.0 A - 5to traste en la 1ra cuerda
• 466.1 A#
• 493.8B
• 523,2 C
• 554.3 C#
• 587.3D
• 622.2 D#
• 659.2E - traste 12 en la 1.ª cuerda

Como puede ver en esta tabla, ¡finalmente hemos podido llevar la discusión de vuelta a las guitarras! Así se afina una guitarra. Una guitarra con 12 trastes claros tiene un rango de tres octavas, como se muestra arriba. La sexta cuerda al aire es la nota más baja, y el traste 12 de la primera cuerda es la más alta. Este es el diseño real de todas las notas de una guitarra.

Puedes ver en este diagrama que hay 72 posiciones de traste , pero la tabla anterior muestra solo 37 notas únicas . Por lo tanto, tiene varias formas de digitar notas idénticas en una guitarra. Este hecho se utiliza con frecuencia para afinar todas las cuerdas de una guitarra. Por ejemplo, puede afinar A en la primera cuerda (quinto traste) a 440 Hz. Entonces sabes que E en el quinto traste en la segunda cuerda es lo mismo que la primera cuerda al aire, por lo que emparejas esas dos notas afinando la segunda cuerda. Del mismo modo:

• El cuarto traste de la tercera cuerda (B) es el mismo que el B de la segunda cuerda al aire.
• El quinto traste de la cuarta cuerda (sol) es el mismo que el sol de la tercera cuerda al aire.
• El quinto traste de la quinta cuerda (D) es el mismo que el D de la cuarta cuerda al aire.
• El quinto traste de la sexta cuerda (A) es el mismo que el de la quinta cuerda al aire.

Una vez que tenga todas las cuerdas de una guitarra perfectamente afinadas, usando 440 Hz para A como nota principal, entonces la guitarra tendrá notas con las frecuencias que se muestran en la tabla anterior, y se dice que está afinada en " campo de concierto ."

Cuerdas y trastes

Ahora la pregunta es:¿Cómo genera una guitarra las frecuencias que se muestran arriba? Una guitarra usa cuerdas vibrantes para generar tonos. Cualquier cuerda bajo tensión vibrará a una frecuencia específica controlada por:

• La longitud de la cadena
• La cantidad de tensión en la cuerda
• El peso de la cuerda
• La "elasticidad" del material de la cuerda (una banda elástica es mucho más "elástica" que la cuerda de una cometa)

En una guitarra, puedes ver que las diferentes cuerdas tienen diferentes pesos. La primera cuerda es como un hilo, y la sexta cuerda está enrollada de manera que es mucho más gruesa y pesada. La tensión en las cuerdas está controlado por las clavijas de afinación. La longitud de las cuerdas al aire, también conocida como longitud de escala , es la distancia desde la tuerca hasta el asiento. En la mayoría de las guitarras, la longitud de la escala oscila entre 24 y 26 pulgadas. Cuando presiona una cuerda en un traste, cambia la longitud de la cuerda y, por lo tanto, su frecuencia cuando vibra.

Foto cortesía de Gibson Guitars
El mástil de una Gibson SJ200 Vine acústica guitarra

Los trastes están espaciados para que se produzcan las frecuencias adecuadas cuando se mantiene pulsada la cuerda en cada traste. El número mágico para usar en el posicionamiento de los trastes es 17.817 . Digamos que la longitud de la escala de una guitarra es de 26 pulgadas. El primer traste debe ubicarse (26 / 17.817) 1,46 pulgadas por debajo de la tuerca, o 24,54 pulgadas desde el sillín. El segundo traste debe estar (24,54 / 17,817) 1,38 pulgadas por debajo del primer traste, o 23,16 pulgadas desde el sillín. El traste 12 debe estar exactamente a medio camino entre la cejilla y el sillín. La siguiente tabla muestra todas las posiciones de los trastes y la frecuencia de cada nota en la primera cuerda (suponiendo una longitud de escala de 26 pulgadas).