El sonido. Cómo funciona el mecanismo de emisión

Este artículo fue publicado en la edición de 2018 de la revista de la Asociación de Fagotistas y Oboístas Españoles (AFOES).

La columna de aire es la base de la técnica de cualquier instrumento de viento, pero para controlarla es necesario conocer el funcionamiento real del instrumento a fin de detectar y corregir las posibles imperfecciones y asentar, hacer evolucionar y automatizar los mecanismos correctos. Es habitual utilizar imágenes mentales que permiten imaginar la colocación de determinada nota, su afinación, proyección y amplitud. Por ejemplo, se puede dirigir la emisión a un punto determinado del auditorio, o buscar cierta sensación en la embocadura según sea el timbre que se quiere dar a la nota, o imaginar un color, un paisaje, un personaje, etc., para conseguir el efecto que se desea transmitir al espectador. Pero por muy útiles que sean esas imágenes —de hecho pueden resultar más efectivas en el momento de la actuación que cualquier planteamiento teórico o puramente técnico— es importante conocer previamente el hecho físico real que produce el sonido y cómo se puede controlar, de forma que el instrumentista pueda servirse de toda su gama de variantes para enriquecer su interpretación.

Visto de cerca, un cuadro no deja de ser una mezcla de pigmentos distribuida de una determinada manera por el lienzo, pero gracias al talento del artista se combinan formas, sombras y contrastes de tal manera que estimulan la sensibilidad de quien lo está contemplando. Al igual que un pintor debe saber mezclar sus pinturas y elaborar sus propios colores, el músico debe explorar y utilizar todas las posibilidades sonoras de su instrumento para que su interpretación sea completa. El color verde se consigue mezclando pintura azul y amarilla, y el naranja mezclando amarillo y rojo, pero también conviene preguntarse cuales son los colores básicos que forman el sonido y cómo se pueden elaborar y combinar.

CARACTERÍSTICAS DEL SONIDO

El sonido posee tres cualidades fundamentales, timbre, altura e intensidad, cuya combinación provoca distintas sensaciones en el oído al igual que los colores y formas de un cuadro estimulan la vista.

El timbre depende principalmente del material con el que está fabricado el instrumento, de su densidad y su grosor, y del tipo de caña utilizado, pero también de la forma de la embocadura y de la resonancia que se consiga dentro de la cavidad bucal, por eso un mismo instrumento puede sonar de forma diferente a dos personas.

La altura del sonido se controla, además de con la digitación, variando la velocidad con que el aire llega a la caña. Esto se consigue cambiando el nivel de presión que se ejerce sobre el aire, principalmente en la parte superior de la garganta y dentro de la boca. El aire más comprimido llega con más velocidad y aumenta la frecuencia del sonido.

La intensidad depende de la cantidad de aire que llega a la caña. Ésta se puede modificar variando el control que sobre el aire apoyado en el diafragma ejercen los músculos del abdomen.

En la práctica, el modo en que se modifica cualquiera de estos elementos puede influir en los demás. Por ejemplo, las variaciones de intensidad al dejar salir más o menos cantidad de aire pueden tener influencia en la altura del sonido si no se hacen las correcciones pertinentes con la lengua y la embocadura para mantener constante con un diferente caudal la presión de aire que necesita una determinada nota.

Timbre

Un instrumento de viento consiste básicamente un tubo provisto de un mecanismo en uno de sus extremos —la caña en el caso del oboe y el fagot— capaz de excitar el aire contenido en el mismo. Cuando se escucha una nota lo que se oye en realidad no es un sonido simple, sino varios simultáneos formados por multitud de ondas que se mueven a la vez y se combinan unas con otras. Es decir, un sonido fundamental y otros más débiles llamados armónicos o parciales. Por ejemplo, al oír un Do, lo que se está escuchando realmente es su serie de armónicos:

Es fácil comprobar la existencia de la serie de armónicos en un piano, basta con tocar una nota grave manteniendo pulsado el pedal para que los apagadores queden al aire. Se observa que las cuerdas correspondientes a los armónicos de esa nota empiezan a vibrar. A este fenómeno se le llama simpatía o resonancia, y algunos instrumentos tradicionales de cuerda lo utilizan para reforzar su sonido con un juego suplementario de cuerdas. También se puede observar tocando una nota grave con el oboe o el fagot e incrementando la presión de la embocadura sin cambiar la digitación. De esta manera es fácil obtener la octava superior o incluso una doceava. También, para entrenarse en el control de la embocadura, se puede buscar el punto justo de tensión en el que están sonando claramente dos notas a la vez y con la misma intensidad, la fundamental y el segundo armónico.

Lo más importante es que no todos los armónicos de la serie están presentes con la misma intensidad. La clave del timbre y del color característicos de cada instrumento está precisamente en la diferente intensidad con la que suena cada armónico.

Si se compara el espectro armónico de varios instrumentos, donde están representados los armónicos de cada uno con su respectiva intensidad, es fácil comprobar la diferencia entre ellos:

Cada parte del instrumento y los diferentes materiales con que está construido tienen su propia capacidad de vibración, y la combinación de todas estas vibraciones diferentes es la que proporciona al instrumento su propia gama de armónicos. Si se variara cualquiera de esos elementos el color del sonido también cambiaría. En el caso del oboe y del fagot, además, hay que tener en cuenta que las cañas influyen sobremanera en el sonido del instrumento y que el timbre puede verse influido por el material de las mismas y el tipo de raspado.

La combinación de las vibraciones simultáneas de todos estos armónicos da lugar a otro tipo de gráfico, el oscilograma, en el que se observa cómo los instrumentos producen ondas compuestas formadas por la superposición de las ondas simples de sus armónicos. Es interesante comparar estas ondas con la del diapasón, que forma una onda senoidal al producir un único armónico.

Al tocar se busca siempre una embocadura relajada con el punto justo de sujeción que permita controlar la caña pero que al mismo tiempo proporcione un sonido amplio y con proyección. Este sonido será el que más se asemeje al representado en los gráficos mostrados más arriba, pero también se puede incidir sobre la embocadura para modificarlo y ganar en riqueza tímbrica. Cambiando la forma de la embocadura o la presión que los labios ejercen sobre la caña es posible variar la proporción entre los armónicos, lo que permite conseguir una mayor variedad de colores.

Altura

La altura del sonido viene determinada por su frecuencia, que es la velocidad de la vibración que se propaga por el aire y se mide en hercios (Hz). Cuando se dice que el La de orquesta está afinado a 442Hz se quiere decir que el aire oscila 442 veces por segundo. En las notas graves las ondas se mueven más lentamente que en las agudas. Por ejemplo, el La de la siguiente octava está afinado a 884Hz.

El tubo del instrumento puede producir por sí solo un único sonido fundamental, determinado por la longitud del mismo: cuanto más largo sea el tubo más grave será el sonido y cuanto más corto, más agudo. Esto es fácil de observar si se comparan los tamaños del oboe y del fagot. La longitud acústica del instrumento se puede variar practicando agujeros en el tubo. Al tapar o destapar los agujeros con los dedos se consiguen distintas longitudes del tubo, y con ello se producen diferentes sonidos fundamentales De esta manera solo se pueden conseguir poco más que las notas de la primera octava, pero como se ha visto, en ese sonido fundamental está contenida su serie de armónicos. Es esta característica del sonido la que se utiliza para obtener el resto de las notas del instrumento utilizando las llaves de octava y a la vez aumentando la velocidad del aire, de forma que con las posiciones de la primera octava se pueden conseguir las notas de la segunda, que son sus respectivos segundos armónicos. Éstas llaves de octava funcionan de igual manera que cuando un violinista apoya ligeramente su dedo sobre la cuerda para obtener los sonidos armónicos. Las notas más agudas se obtienen como parciales de orden más elevado de las notas fundamentales, aunque en este registro no siempre es fácil deducir de qué fundamental proviene cada nota porque las digitaciones originales están complementadas con el uso de otras llaves para mejorar su afinación.

El diferente origen acústico de las notas conlleva ligeras variaciones en el timbre y amplitud de las mismas, que deben ser compensadas por el intérprete para lograr un color del sonido homogéneo y coherente en todos los registros. Un tipo especial de sonidos son los llamados «armónicos», conseguidos al producir determinadas notas partiendo de una fundamental diferente a la habitual. Por ejemplo, el La5, que en el oboe se obtiene normalmente como segundo armónico del La4 utilizando la primera llave de octava, también puede hacerse como tercer armónico del Re4, utilizando la segunda. El timbre de estos «armónicos» es más suave y velado que el de las notas obtenidas con las posiciones habituales.

Es muy importante no olvidar que además de por la digitación, la frecuencia del sonido del instrumento está relacionada con la velocidad con que llega el aire que incide sobre la caña, y que cuanta más velocidad tenga el aire más rápida será la frecuencia del sonido emitido. Teniendo esto en cuenta es fácil deducir que las notas más agudas necesitan más velocidad de aire que las graves. Estos dos aspectos, digitación y velocidad del aire, son igual de importantes para conseguir un sonido estable y de calidad, sobre todo en el registro agudo. Para comprobarlo basta con colocar la digitación de una nota aguda pero con la embocadura y la velocidad de aire que corresponderían a una nota grave, o tocar una nota grave larga, por ejemplo un Mi4 en el oboe, mientras otra persona presiona la llave de octava. En ambos casos la nota superior estará baja de afinación y el sonido resultará descentrado, todo ello causado por una insuficiente velocidad del aire. Ésta se puede controlar comprimiendo el aire en mayor o menor medida dentro de la boca utilizando los músculos faciales y la lengua.

Intensidad

La sensación que tiene el oyente de que un instrumento suena con mayor o menor intensidad viene determinada por la amplitud del movimiento vibratorio que origina el sonido, y en el caso de los instrumentos de viento está relacionada con la cantidad de aire que pasa por la embocadura. A mayor cantidad de aire, más amplitud de la onda (pero no más velocidad, que haría subir la entonación), y a menor cantidad de aire, menor amplitud.

De forma secundaria también influyen otros factores en la percepción del volumen del sonido al margen de su intensidad real. Por ejemplo, los sonidos graves tienden a ser percibidos como más llenos que los agudos. Así, una nota aguda emitida por el oboe puede parecer con menos cuerpo que otra grave del fagot tocada con la misma intensidad.

Como se verá más adelante, la cantidad del aire que llega a la caña se controla variando el apoyo ejercido sobre el diafragma y los músculos abdominales.

DOS PRINCIPIOS FUNDAMENTALES

Teniendo en cuenta lo anterior se pueden expresar dos principios: a mayor velocidad del aire la vibración producida es más rápida y el sonido sube, y a mayor cantidad de aire la vibración producida es más amplia y el sonido más fuerte.

En el gráfico anterior se puede apreciar la diferencia entre varias notas. La nota gris oscuro es más aguda que la negra pero tiene la misma intensidad, por tanto, necesitará más velocidad de aire, pero no más cantidad. La nota gris claro suena más fuerte que la negra con la misma altura. Necesitará más cantidad de aire, pero con la misma velocidad. Por último, la nota blanca, al ser más aguda y más fuerte que la negra, necesitará mayor cantidad y velocidad de aire que ésta.

Es sencillo distinguir en donde estriba la clave de la consecución de cada uno de los elementos del sonido, pero el problema radica en que todos estos mecanismos quedan ocultos al producirse dentro del instrumentista. No se puede ver desde el exterior lo que sucede realmente y, al contrario de lo que ocurre con otros instrumentos, se depende de sensaciones subjetivas. Por ejemplo, si se observa el funcionamiento de un timbal, es fácil apreciar cómo la intensidad del sonido depende de la fuerza con la que el percusionista golpea el parche, y se puede ver cómo el movimiento vertical de las baquetas se amplía cuando hace un crescendo y se estrecha en el diminuendo. También se aprecia que este movimiento no afecta a la altura del sonido; si se desea corregir la afinación o cambiar de nota es necesario variar la tensión del parche. Al hacerlo cambiará la altura del sonido emitido, pero sin afectar a su intensidad mientras se mantenga una misma fuerza en el golpe de las baquetas. Un instrumentista de viento, en cambio, debe hacer un esfuerzo suplementario para analizar objetivamente qué es lo que está haciendo mientras toca. Por ejemplo, si toca una nota piano y va haciéndola cada vez más fuerte podrá notar cómo el apoyo en el diafragma se va incrementando. Por otro lado, al cambiar de una nota grave a una aguda sentirá cómo los músculos faciales y la lengua comprimen el aire y le dan la velocidad necesaria para controlar esta última.

Se puede comprobar el funcionamiento diferenciado de estos dos mecanismos utilizando una bomba de bicicleta porque las sensaciones, sin ser exactamente iguales, recuerdan mucho a las que se tiene al tocar el instrumento. La posición de inicio para empezar a tocar tras una correcta inhalación es el equivalente a la posición de la bomba con el émbolo arriba. Basta con apoyar una mano para que el peso de esta lo haga bajar y con ello provoque la salida del aire. Cuanto más peso se ponga sobre el émbolo mayor cantidad de aire saldrá, y si se aligera el peso el aire seguirá saliendo, pero en menor cantidad. En ningún caso se retira la mano del émbolo, porque se cortaría el flujo de aire. Al tocar se puede variar el apoyo que se ejerce sobre el diafragma y los músculos abdominales para controlar el caudal de aire y conseguir un sonido más o menos fuerte.

Una vez que se ha asegurado un flujo regular de aire apoyando el peso de la mano sobre el émbolo se puede actuar sobre el otro extremo de la bomba, la válvula. Ésta no es más que un agujero circular en una carcasa de plástico —en este experimento sería el equivalente a una garganta bien abierta que proporcione un sonido amplio y con proyección— sobre el que se puede incidir con un dedo, dejando el agujero completamente abierto o cerrándolo parcialmente. Al disminuir el tamaño del agujero de salida y mantener constante el caudal de aire se provoca que este gane en presión y salga con más velocidad. El hecho de cerrar parcialmente la salida no tiene influencia sobre la cantidad de aire que sale —controlada por el émbolo—, pero sí sobre su velocidad. Es el equivalente al efecto que se logra en el instrumento con los músculos faciales y la lengua. Al subir la parte trasera y lateral de ésta se comprime el aire dentro de la boca, lo que le da más velocidad y asegura las notas agudas, pero no afecta a su intensidad, que está controlada desde el diafragma.

IMPRESIONES ENGAÑOSAS

Al tratarse de sensaciones subjetivas, se suelen producir multitud de malentendidos acerca de lo que influye en la emisión del sonido, por lo que se hace necesario un análisis pormenorizado de todo lo que interviene en la misma para estudiar de forma eficaz. Por ejemplo, en ocasiones se sugiere la necesidad de un mayor apoyo en el diafragma para mantener las notas agudas, pero si realmente se hiciera esto se provocaría la salida de una mayor cantidad de aire y con ello un sonido más fuerte, que no es el efecto que se quiere lograr. Lo que estas notas necesitan es más velocidad de aire, que se consigue comprimiéndolo en la cavidad bucal. El apoyo en el diafragma debe mantenerse constante para una intensidad dada.

También se puede tener la sensación de que se toca más fuerte al abrir la embocadura. Es cierto que en el forte la embocadura debe estar más abierta que en el piano, pero esto es solo la corrección necesaria para dejar pasar una mayor cantidad de aire y que este no se comprima en exceso, lo que haría subir la afinación. Se toca más fuerte porque sale más aire al aumentar el apoyo en el diafragma. Es muy importante no confundir la necesaria corrección con el movimiento principal.

Otro malentendido muy habitual se refiere los finales de frase en piano. No es cierto que haga falta más presión de aire en el pianissimo. Puede que se tenga esa sensación, pero es solo debido a que al trabajar con menos cantidad de aire se requiere más esfuerzo para mantener una presión igual. La presión, y con ello la velocidad, del aire para una determinada nota debe mantenerse siempre constante, de lo contrario cambiaría su afinación.

LAS CAÑAS

A todo lo anterior hay que añadir otro factor muy importante en el caso del oboe y el fagot: las cañas. Al tratarse de un material variable tanto en dureza como en abertura o forma del raspado, se debe adaptar el mecanismo de emisión a cada caña —y prácticamente a cada día y lugar. Todo intérprete tiene su tipo ideal de caña, con el que se maneja con mayor comodidad, pero no todas las cañas son iguales aunque sean del mismo estilo, y siempre será necesario efectuar ajustes al tocar, por eso es deseable ser capaz de desenvolverse con un amplio abanico de materiales y no depender de un solo tipo de caña.

En este proceso de adaptación también debe tenerse en cuenta cómo afecta realmente a la emisión cada tipo de caña. Por ejemplo, una caña más dura necesita más cantidad de aire para sonar, lo que requiere más apoyo en los músculos abdominales. Además, para controlar la salida de esa cantidad extra de aire se deberá hacer un mayor esfuerzo con los músculos de la embocadura lo que quizá no la haga muy aconsejable.

Por otro lado, una caña muy abierta requerirá más esfuerzo para mantener la afinación, porque al ser mayor el espacio de salida el aire tenderá a descomprimirse y a perder velocidad. Esto puede inducir a cerrar la embocadura, lo que provocará una pérdida de calidad de sonido y quizá a hacerse daño con los dientes. En cambio, una caña cerrada dejará poco espacio para la salida del aire, lo que provocará que se comprima y la afinación tienda a subir. Para corregirlo se necesita una mayor abertura de la embocadura.

También se debe tener en cuenta que un raspado demasiado largo tiende a bajar la afinación y a desestabilizar el sonido, lo que requerirá un mayor esfuerzo para mantener la adecuada velocidad del aire, sobre todo en el registro medio y agudo, y un raspado corto proporciona estabilidad, pero hace que la afinación suba. En este caso, al igual que con una caña cerrada, se hace necesaria una mayor abertura de la embocadura.

CONCLUSIÓN

Es evidente que cualquiera de los aspectos aquí explicados merecería por sí solo un artículo monográfico. El propósito de este trabajo ha sido únicamente provocar la reflexión acerca de cómo funciona realmente el instrumento y qué factores objetivos intervienen en la producción de sonido, de forma que cada instrumentista pueda investigar y experimentar hasta encontrar su propia forma de tocar, la que le resulte más eficaz.

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