Proyecto de parametrización del Monocordio: Registro de datos de afinación

Hubo una época en al que el avance del desierto dependía de la voluntad de los dioses. No siempre bastaba con el sacrificio de las reses más valiosas del escaso rebaño. La Ciencia permitió medir y controlar el aparente caos, la aleatoriedad del permanente riesgo de dominio del mal y la adversidad.

Sobre el rígido e inalterable monocordio, la solitaria cuerda vibra. Un hardware y software libre nos permite, sin esclavismo, medir las variables que explican las variaciones de su punto de afinanción a nota.

De forma totalmente manual, ya hemos visto las posibilidades, con la cuerda B del juego Blue de Augustine.

En un bar, a orillas del Mediterráneo tiene su origen el proyecto Arduino.

Pretende acercar y facilitar el uso de la electrónica y programación. ​Una placa de circuito impreso cuyo diseño es divulgado. Un microcontrolador, puertos digitales y analógicos de entrada/salida​ y un puerto de conexión USB desde donde se puede alimentar la placa y establecer comunicación con cualquier PC. Un software  basado en lenguaje de programación, implementado y compartido en la red, ​nos permite tener como único límite, nuestra imaginación. 

La primera placa Arduino fue introducida en 2005, ofreciendo un bajo costo y facilidad de uso para novatos y profesionales. 

Estos son los parámetros a medir y los elementos mecánicos implicados.

El problema de la cuerda tres.

Algo sucede con la tercera cuerda. 

Cada fabricante de cuerdas y algunos luthiers que promueven su propia selección de cuerdas, intenta aportar una solución atractiva para la tiple de mayor diámetro. Algunos incluyen en su juego una cuerda G3 alternativa que nos permita elegir. Las soluciones incluyen nuevos materiales con calibres desde 0,70 a 1,07 mm. Entre las últimas tendencias, las modernas variantes del clásico nilon (que incluye diferentes poliamidas). las cuerdas de carbono (PVDF fluoruro de polivinilideno), composites y nylgut, (PBT polibutilen tereftalato). 

Puede encontrarse alguna  G3 de acero y se fabrica una versión con un fino entorchado sobre multifilamento de nilon. Guitarras Ramirez, Paulino Bernabé, Vicente Carrillo y otros montan G3 de Carbono en sus guitarras

En los foros guitarreros aparecen ideas como utilizar un determinado hilo de pescar o una D4 entorchada sobre seda, por su elevada elasticidad, Basta aplicar mayor tensión para subir 5 semitonos su frecuencia.

¿Qué ocurre realmente?

El problema de las cuerdas falsas

David C. Hurd (Madison 1935-2012) en la introducción a su libro “Left-Brain Lutherie” defiende a quienes trabajan en aplicar Física y Tecnología para construir mejores instrumentos musicales y comparten sus ideas con otros.

En el capítulo 9  “Other Topics in Instrument Building” trata el tema de los problemas originados por la variabilidad de diámetro de las cuerdas.

“Tanto constructores como intérpretes deben ser conscientes que aunque la cuerda tenga inicialmente un diámetro constante en toda su longitud, partes de la misma pueden disminuir de forma diferente al aplicar tensión”.

Aunque los cambios puedan parecer pequeños, se trataría de poder calcular su efecto en la frecuencia de vibración de la cuerda.

Polimeros monofilares usados en la fabricación de cuerdas: Primeras averiguaciones

Al inicio de la primera generación informática (1940) se  introdujo el nylon como substituto del intestino obtenido por laboriosos métodos seculares que no hubieran subsistido sin el auge de los instrumentos pulsados y el afán por conservar la peculiar calidez de su sonido.
Los nacidos a partir de la segunda generación informática (1959-1964) , en la que el transistor substituyó a la válvula, no conocemos el sonido que producen las cuerdas de tripa al ser pulsadas en nuestra guitarra.
Es un ejercicio interesante probar las Gut & Silk 900 de Aquila corde armoniche para guitarra clásica.
Nada puede substituir la experiencia directa de nuestro oído atento a la pulsación de nuestro propio instrumento. No encontraréis demasiadas grabaciones comparativas.

A diferencia de las precedentes generaciones de intérpretes, nosotros no sabemos qué material estamos pulsando. Aunque nos animen a creer lo contrario Nylon, Carbono, Titanio  no son respuestas válidas.

Ecuación para una cuerda de guitarra

El conocimiento, gracias a internet, puede y debe ser un bien común, inmaterial y de acceso universal. Los fabricantes harían bien en explicarnos qué es exactamente, como se comporta , se mide, se controla y produce una cuerda de guitarra.

Aunque cada vez menos, aún puede encontrarse en el embalaje, junto a la serie de calibres seleccionados para ese juego, indicaciones sobre la tensión de afinación de cada cuerda. La competencia de cifras, y la tendencia de los usuarios a probar una tensión cada vez mayor, ha llevado a algunos cordeleros a autodefinir su propio concepto de alta, media o baja tensión, advirtiendo que su tensión media es alta para otras marcas. ¡Si no hay normas comunes, por qué no confundir con las propias!. 

D´Addario fue uno de los primeros en explicar de dónde procedían esas cifras. Según indican en su página  “Basados en la afinación estándar y la longitud de escala, estos cálculos ayudaron a los intérpretes a tener una mayor comprensión de lo que hay detrás de su sonido y de la sensación táctil”. 

Diversas actualizaciones han conducido a programas de cálculo como Strings Tension Pro. Ya no se habla de las ecuaciones que las soportan,

Sin aclaración alguna, llegar a descubrir que son valores relativos, pero no reales, requiere el uso de dinamómetros y calibres de precisión. 

Muy difícilmente se van a cumplir si se suprime la información que ayudaría a los interpretes a entender por qué la mejor cuerda, natural, aquella de nailón o cualquier otro polímero sintético, cambia su sonido de forma caprichosa. Mientras sigamos sin saber qué podemos esperar de una cuerda, dejaremos a merced de nuestro estado de ánimo, o a un indemostrable súbito deterioro,como causa para sustituirlas por otras nuevas.

Parametrizando una cuerda de guitarra

Hemos seleccionado la segunda cuerda B (Si) del Juego Augustine Blue. Su posición intermedia, la alta reproducibilidad de su calibre y su condición de ser la primera cuerda de nailon de la historia son alguna de las razones para su elección.
Atada por sus extremos hemos estudiado el efecto de las condiciones ambientales bajo unos 5 Kgs de tensión durante un periodo de  unos 30 días.
El objetivo es obtener ecuaciones capaces de predecir la evolución en el tiempo de la tensión necesaria para mantener la afinación y su relación con la humedad, temperatura, determinar el alargamiento requerido y el módulo de elasticidad observable.
La experiencia se inicia el Viernes 13-01-2017 a las 21:33
Se realizan 3 mediciones diarias aproximadamente a las 6:40, 13:40 y 21:40, anotando Tª (ºC) y Hr (%) (según lectura en un Testo 608 H2) al inicio de cada sesión. Este protocolo supone unos 5 min.
La separación en horas entre medidas cumple un ciclo de 7, 8 y 9 horas respectivamente. Supone aproximadamente cubrir las 24h dividiendo el día en tercios.
Se seleccionan estos puntos diarios por ser compatibles con un horario laboral
La experiencia se prolonga durante 33 días hasta las 20:39 del Miércoles 15-02-2017

Se mide la Tensión actual, en un Dinamómetro digital Sauter FK100.
Se verifica si la nota está afinada y si es necesario se afina a B3 con el afinador electrónico Yamaha YTC10, utilizando un clavijero unido a un cursor angular.
Se determinan las divisiones recorridas en el cursor al estirar la cuerda para lograr la afinación. Ocasionalmente se mide el calibre de la cuerda con un Micrómetro Mitutoyo 0-25 mm 0,001 MDC-25PX Nº 293-240-30.
La experiencia termina con la lectura de elongación y tensión al pasar de B3 a A3 y finalmente a B2.

Cristalinas cuerdas de “Nylon”, opacos intereses.

Quien persiste en el contacto con la guitarra, descubre cómo influye la esencia resonante de la madera pero también que ese sonido, delicado y romántico, se debe mayoritariamente a la naturaleza de sus cuerdas.

Si el comportamiento del material que dio vida al bosque, nos parece caprichoso, el de la cuerda desconcierta desde el primer minuto de uso. Antes de estabilizarse, hay que estirar la nota cada día. Son muy sensibles a la temperatura y la humedad. ¿Qué trasciende bajo ese compuesto artificial llamado nailon?

Primero, el alto secretismo, una especie de pacto de silencio tal vez explicable por su condición de fibra sintética tecnológica.