Siempre escuchamos sobre algunas maderas realmente finas y costosas que se utilizan para hacer guitarras, violines y otros instrumentos musicales.
¿Cuál es la física detrás de esto? ¿Qué parámetros (por ejemplo, módulo de volumen, etc.) tienen en cuenta los lutieres en la elección de la madera?
Personalmente, sin ninguna intención de ofender, pienso que esta es una pregunta basada en música, pero si se migra, esta respuesta puede resultar interesante para esa sección de SE.
He leído sobre pruebas realizadas donde se les daba a un grupo de músicos de nivel de concierto una variedad de violines, ya sean instrumentos modernos de alta calidad o un Stradivarius. Mientras tocaban con los ojos vendados, en general, no podían decir qué instrumento estaban tocando.
La subjetividad puede jugar un papel importante en la evaluación de la calidad de sonido producida por estos instrumentos. Así que no sé si esta es una pregunta de física o de música. Posiblemente el único vínculo sea que Einstein tocaba el violín, aunque esto puede ser motivo de debate.
Pruebas de Violines, nuevamente, el debate continúa....
Un instrumento moderno fue el claro ganador y un Stradivarius el perdedor en una prueba a ciegas de violines antiguos italianos y nuevos, realizada en el Auditorium Coeur de Ville en Vincennes, París. En un seguimiento al controvertido experimento realizado en Indianápolis en 2010, diez solistas profesionales compararon las cualidades tonales de doce instrumentos: seis de lutieres italianos del siglo XVIII y seis de fabricantes contemporáneos. Los resultados, publicados el 7 de abril en las Actas de la Academia Nacional de Ciencias, confirmaron los de la investigación de 2010, que mostró una preferencia general por los violines nuevos y que los músicos no podían distinguir de manera confiable entre violines nuevos y antiguos.
Hasta ahora, sin embargo, nadie ha podido explicar por qué los violines Stradivarius de 300 años jamás han sido igualados en términos de expresividad musical y proyección. Un estudio ha encontrado que el secreto puede explicarse por la densidad consistente de las dos tablas de madera utilizadas para hacer su cuerpo, en lugar de cualquier otro factor como los contornos generales del instrumento, barniz, ángulo del mástil, diapasón o cuerdas. Los científicos compararon cinco violines antiguos hechos por los maestros cremoneses Antonio Stradivari y Giuseppe Guarneri Del Gesu con siete instrumentos modernos colocándolos en un escáner médico que podía medir con precisión la densidad de las dos tablas de madera que conforman la parte superior y la espalda del cuerpo. Descubrieron que, en general, la densidad de los dos grupos de violines era la misma, pero lo que difería significativamente era que las dos tablas de los instrumentos más antiguos tenían una densidad más uniforme en comparación con las densidades más inconsistentes de las tablas modernas. La tabla superior de un violín suele estar hecha de abeto y la espalda de arce. Los científicos creen que la densidad homogénea de los violines cremoneses les otorga la ventaja en términos de rigidez y características de amortiguación del sonido, lo que ayuda a producir notas musicales superiores. Los violines clásicos hechos por los dos maestros cremoneses han marcado el estándar contra el cual se comparan todos los demás violines. Sin embargo, por consenso general, ningún fabricante de instrumentos desde entonces ha podido igualar la calidad de sonido de esos violines tempranos, dijo Berend Stoel de la Universidad de Leiden en los Países Bajos. "Las características de vibración y radiación del sonido de un violín están determinadas por la geometría del instrumento y las propiedades materiales de la madera. Los nuevos métodos de prueba permiten el examen no destructivo de una de las propiedades materiales clave, la densidad de la madera, a nivel de detalle del anillo de crecimiento," dijo el Dr. Stoel.
Esta pregunta es realmente amplia, así que permítanme señalar algunas observaciones generales y recomendar fuentes adicionales.
Los instrumentos de cuerda no están hechos en realidad de un solo tipo de madera. Las placas, el puente, etc. deben tener características un poco diferentes según sus funciones. Por ejemplo, el puente debe transferir las oscilaciones de la cuerda al cuerpo del instrumento. Por lo tanto, no debería estar hecho de madera demasiado blanda.
Luego, hay características de radiación de las placas que están conectadas al módulo volumétrico (la impedancia de radiación se define utilizando el módulo volumétrico y la densidad).
La madera es un medio altamente anisotrópico que sorprendentemente puede ser una ventaja. La simetría total en la radiación es mala debido a la interferencia (sonido no homogéneo en el campo cercano) y la fisiología de la audición. Nos gusta escuchar sonidos ligeramente inestables: la radiación de los modos propios estables es un poco "aburrida y cansada" para los oídos. Preferimos algo así como "brillante".
Recomiendo encarecidamente leer Physics of Musical Instruments de Fletcher y Rossing para una discusión adicional o elegir algo como Acoustics of Wood de Voichita Bucur.
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