Madera para sonar (III Parte y final)

El abedul se utilizan en las acciones del piano

Las propiedades acústicas de la madera, tales como el volumen, la calidad y el color del sonido de las barras de xilófono y de las tablas de resonancia, están determinadas por las propiedades mecánicas del material del que se fabrican, porque el sonido es producido por vibraciones del propio material. Las propiedades de las que depende el rendimiento acústico de un material son principalmente su densidad, el módulo de Young y el coeficiente de pérdida. Determinan la velocidad del sonido en un material, las frecuencias propias de una barra de madera y la intensidad del sonido radiado.


Las propiedades acústicas más importantes para la selección de materiales para aplicaciones sonoras, como instrumentos musicales e interiores de edificios, son la velocidad del sonido dentro del material, la impedancia característica, el coeficiente de radiación sonora y el coeficiente de pérdida:

La velocidad, c , con la que el sonido viaja a través de un material, se define como la raíz del módulo de Young del material, E , dividido por la densidad del material, ρ: Fórmula

Por cierto, esta relación, que describe la velocidad de las ondas longitudinales en un material, también caracteriza las frecuencias vibratorias transversales de una barra.

La impedancia, z , de un material, se define como el producto de la velocidad del sonido del material, c , y su densidad.

El coeficiente de radiación sonora R de un material se define como la relación de la velocidad del sonido del material c con su densidad. El coeficiente de pérdida, η, mide el grado en que un material disipa la energía vibratoria por fricción interna. Otras medidas de amortiguación incluyen el factor de calidad, Q , el decremento logarítmico, δ, y el ángulo de pérdida, ψ. Para la excitación cerca de resonancia y pequeña amortiguación.

Cuando trazamos las diversas propiedades físicas y mecánicas y las cantidades acústicas descritas anteriormente entre sí para las maderas comúnmente utilizadas para diferentes tipos de instrumentos, podemos ilustrar los requisitos de diseño de estos instrumentos y analizar por qué ciertas especies son especialmente adecuadas para aplicaciones de sonido particulares y por lo tanto tradicionalmente elegido por los fabricantes de instrumentos musicales.

A lo largo de los milenios, hemos aprendido a utilizar la madera para su mejor aprovechamiento en aplicaciones musicales. Los instrumentos musicales que conocemos hoy son el resultado de la optimización simultánea de material y forma para las expectativas de músicos y audiencias en un momento dado y en una cultura dada.

A pesar de mucho esfuerzo científico para iluminar las propiedades de los instrumentos universalmente aceptados perfectos y su reproducción, seguimos confiando principalmente en el arte, el conocimiento y la experiencia pasada de una generación de fabricantes de instrumentos calificados a la siguiente. Tienen la maestría para juzgar la calidad del material para un instrumento usando ojo, oído, y tacto - y éste a menudo cuando todavía se esconde en el tronco de un árbol o en tablones de madera.

El objetivo de esta contribución es ilustrar la gama única y la combinación de propiedades mecánicas y acústicas de la madera, que todavía lo convierten en el material de elección para instrumentos musicales y el revestimiento de salas de conciertos.

Para ilustrar y explicar por qué el abeto es la opción preferida para los soundboards, se utilizan gráficos de propiedades de los materiales que trazan propiedades acústicas tales como la velocidad del sonido, la impedancia característica, el coeficiente de radiación sonora y el coeficiente de pérdida entre sí para varias maderas Las especies son favorecidas para las barras del xilófono y los instrumentos del viento de madera, porqué los violinistas todavía prefieren el pernambuco sobre otras especies como material del arco, y porqué el hornbeam y el abedul se utilizan en las acciones del piano. (Tomado de Ciancia al día)