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Cañas, color, armónicos


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Frecuencia oboe

Cuando tocamos un sonido fundamental con nuestra caña, los armónicos son esas frecuencias que están presentes por encima del sonido fundamental. Al tocar, por ejemplo, un Do medio, se pueden percibir sonidos a un intervalo de octava, catorceava (octava+quinta) etc...Así, la frecuencia básica se multiplica por 2, por 3, por 4, etc, resultando así los armónicos. Estas frecuencias están presentes por decenas e indican que cuando escuchamos un sonido a 50 Hz, hay armónicos que están sonando a 100 HZ, 150 Hz, 200 Hz, etc... La consecuencia física de todo esto es que al incrementarse el número de armónicos, la distancia entre éstos se vuelve cada vez menor. Si el primer armónico es un intervalo de octava, el décimo armónico llega a ser una segunda menor o un intervalo aún más pequeño; intervalos disonantes. A mayor número de estos intervalos disonantes, el sonido se vuelve más claro y brillante. En contraste, cuando están mayormente presentes los intervales grandes, más redondo y oscuro es el sonido.

Está por definir cuales son los elementos físicos y biológicos en las cañas están relacionadas con este fenómeno acústico.

La calidad de sonido deseada o timbre es directamente proporcional a los ratios de los armónicos presentes cuando un sonido es producido.

Como prueba, figura 1 muestra los armónicos de un oboe y una tuba tocando la misma nota al mismo volumen:

Figure 10: Espectro sobre un sonido producido por un oboe y una tuba, tocando un Do medio a mezzoforte.

 

El sonido del oboe muestra un gran número de picos (más de 16) mientras que el sonido de la tuba apenas muestra 9. Esta es la diferencia de por qué el oboe suena más brillante, y la tuba más redondo. Así también, tenemos la explicación de porqué se afina en la orquesta a partir del "la" del oboe, pues su rico sonido en armónicos empasta muy bien con todos los intrumentos.

Entonces, los armónicos superiores son vitales para distinguir el sonido de un particular instrumento. En "Practicas de Acústica" Barnes dice que:

Cuando el sonido fundamental es en si mismo muy agudo, los parciales superiores llegan al limite inaudible para el ser humano y es imposible entonces reconocer el tipo de timbre. En otras palabras, los armónicos superiores son inaudibles al ser frecuencias supersónicas. Usando el mismo razonamiento, alterando las armónicos en frecuencias superiores, podremos alterar la calidad y las características del timbre. Un oboe, por ejemplo, si enmascaramos los armónicos superiores, podría parecer el sonido de una flauta.

Figura 2 muestra la comparación del espectro entre una flauta y un oboe.

El espectro del oboe muestra numerosos picos en las frecuencias más altas, algo que la flauta no.

El mismo tipo de comparación puede hacerse con un mismo instrumento tocando a octavas diferentes.

La teoría básica de los armónicos dice que la calidad de un sonido está directamente relacionada con la cantidad y cualidad de sus armónicos.

Todo músico experimentado sabe que el sonido de su instrumento varía según ciertas condiciones. El sonido viaja más rápido en el agua que en aire seco, y la humedad permite obtener más armónicos agudos. Para instrumentistas de caña esto aún afecta más por el uso de cañas nuevas o muy usadas.

Una caña deteriorada pierde volumen y armónicos. Es por eso que tiende a redondearse el sonido pues llegan a perderse los armónicos superiores. Y es por ello que el sonido emitido con una caña usada proyecta mucho menos, pues los armónicos superiores son los que hacen que el sonido viaje más lejos.

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