Afinadores electrónicos e
instrumentos de viento
Por Angel Sampedro del Río
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Facebook: @instrumentosdebambu
A mediados de la década del ’80 comencé a
construir mis primeras quenas e instrumentos de viento. Orgullosamente, compré mi
primer afinador electrónico, un BOSS TU-12, que combinaba aguja y unos leds que indicaban la nota que el aparato estaba
recibiendo. Podía entonces decir que mis instrumentos estaban afinados
electrónicamente, en tanto verificaba la afinación con ese dispositivo. Era
cromático, a diferencia de los más comunes de la época, que sólo registraban
las notas de la guitarra. Con ello podía controlar todas las notas del registro
de la quena, hasta el Do7, colocando el modesto límite del afinador en 2093Hz.
Paseando por la feria artesanal de Belgrano,
crucé con Chiquito Rodríguez, quien era un ya reconocido constructor de vientos
folklóricos, además de quenista integrante de Raíces Incas. Como al pasar, le
comenté que usaba un afinador para mis instrumentos, cosa que no le gustó nada.
Algo exaltado, más o menos me dijo que eso no servía para nada, que la nota se
tenía que sentir en el cuerpo, y de ahí salía.
En aquel momento mi razonamiento fue simple:
Chiquito Rodríguez era un consumado intérprete y constructor de instrumentos,
pero su visión era anticuada y resistía a los cambios que la tecnología estaba
trayendo.
El afinador electrónico es una herramienta
útil, sin dudas. El hecho de disponer de una referencia inmediata y certera de
la frecuencia absoluta de un sonido, no subjetiva -es decir, no depende de
nuestro entorno perceptual, es fantástico. Hoy día los afinadores son elementos
comunes e indispensables para cualquier músico y constructor de instrumentos.
Pero como toda herramienta, debe ser bien usada, y no intentar llevar sus
aplicaciones más allá de sus posibilidades.
Esto es especialmente cierto para el uso en
aerófonos. Yo creo que como el aerófono tiene una acústica relativamente
compleja, y en especial de difícil visualización. El músico, el público en
general, y muchas veces el constructor de vientos tiende a asimilarla con la de
otros instrumentos más comunes e internalizables,
como una guitarra o un teclado, estableciendo una analogía[p1] no necesariamente cierta. En estos últimos instrumentos, la emisión de
la nota depende casi totalmente de un elemento externo al músico, como puede
ser la cuerda (de guitarra o piano), o el dispositivo eléctrico o electrónico
excitado al pulsar un teclado. En el
instrumento de viento siempre hay una interacción mayor entre el ejecutante y
la altura del sonido resultante. Comparte con las otras familias, por supuesto,
la cuestión tímbrica, la cadencia, el tiempo, y toda
la intencionalidad que el músico pone en la ejecución, pero quiero ahora
centrarme en la altura de la nota y su correspondiente físico, la frecuencia,
que es lo único sobre lo cual un afinador ordinario puede brindarnos
información precisa.
Aquí podría citar un uso inapropiado y excesivo del afinador, cuando se controla al detalle cada nota y se trata de establecer con ello una desafinación en el instrumento. Es comparable al instrumental de un automóvil: el mismo nos da información de varios parámetros, por ejemplo la velocidad, pero eso no implica que debamos estar manejando con la vista fija en el velocímetro para convertirnos en buenos conductores. Al igual que en este ejemplo, la afinación de un instrumento de viento es algo más complejo y sutil que medir cada nota frente al afinador.
La interacción del ejecutante con un
instrumento de viento es elocuente, desde el momento que el instrumento debe considerarse como un sistema,
del cual el vientista es parte fundamental –en
especial en flautas sin canal de insuflación, como quenas o traversas.
Esto
es bien conocido por músicos y constructores, las más de las veces de manera
intuitiva. Por suerte es así, ya que no sería práctico estar pensando
conscientemente en todas las variables que intervienen en la afinación de la
nota[i]
al momento de estar tocando. Incluso en muchos casos de eximios vientistas, se ignora profundamente qué es lo que está
pasando acústicamente cuando se ejecuta un instrumento, por ejemplo, saber que
no es el material el que suena, sino el aire. Y ni siquiera el
aire que uno sopla es lo que suena, sino la columna de aire confinada en el
interior del instrumento. Pero este es tema que merece todo un capítulo aparte.
Embocadura de la quena y sus partes
Cada nota es moldeada por el soplo, desde el
momento que el funcionamiento de un aerófono está dado por la excitación de la
columna de aire por la oscilación del chorro de aire soplado. Tanto el chorro
de aire como la columna tienen su frecuencia de resonancia; cuando el
instrumento comienza a sonar, ambas se ajustan y “traban”, constituyendo un
sistema de resonancia[p2] . La velocidad a la que soplamos, o más exactamente, el tiempo que
tarda el chorro en recorrer la distancia entre los labios y el filo de la
escotadura, modifican la frecuencia final de esa trabadura, y por lo tanto, la
afinación de la nota que suena. Suponiendo que el soplo es preciso, por debajo
de cierta intensidad de soplo la nota no suena (no llega a excitar el tubo), y
por encima de cierta velocidad, el instrumento cambia de registro y salta a la
octava. Esto explica porqué soplando más fuerte o más débil, la nota se
modifica. Cada nota tiene su propia
resonancia, y por lo tanto su propia velocidad de soplo para sonar afinada.
Dentro de un cierto rango de velocidad de soplo, la nota “suena”, desde más
grave (a baja velocidad) a más aguda (a más velocidad) Este es uno de los
factores ajustado intuitivamente por el músico experto, quien conociendo el
instrumento sabe como soplarlo[p3] .
La afinación del instrumento en general depende
también, y mucho, en la posición relativa del filo de los biseles, y los labios
del ejecutante. En realidad, lo que hace variar es cuanta apertura se deja liberada, cuánta área de la escotadura está
expuesta al exterior. Si el ejecutante cierra, acercando sus labios a la
escotadura, el instrumento suena más grave, y al abrir, o alejar, más agudo. En
la ejecución de flauta traversa esto se denomina rolling[p4] , y tiene que ver con el mismo fenómeno. El flautista lo sabe y corrige
en forma intuitiva, permanentemente. El buen trabajo del luthier
al construir un instrumento de viento “afinado” es que esa corrección
permanezca en el campo de lo intuitivo, es decir, que el flautista no tenga que
pensar en esto. Por otro lado, este acceso y control del ejecutante sobre el
soplo, su velocidad y distancia, tanto en la quena, como el shakuhachi,
o la flauta Boehm, es lo que permite una expresividad de la que otros instrumentos carecen.
Cuando nos colocamos frente a un afinador y soplamos el instrumento es muy fácil recurrir al autoengaño (consciente o inconsciente), ajustando el soplo para que la nota dé o parezca afinada. Esta no es una situación realista de ejecución, ya que cuando se toca música no hay tanto tiempo para corregir. El luthier debe por ello cultivar un soplo neutro, pero correcto. La extra corrección también es artificial, como por ejemplo, tratar de ejecutar todas las notas con un soplo exageradamente estable, que tampoco es real. Cada nota lleva en realidad una velocidad de soplo ligeramente distinta, que combinada con otros factores resulta en el ajuste de la afinación fina hecha por el músico.
Existen dos situaciones de afinación; una
interna del instrumento, que es como funciona el mismo armónicamente; esto es,
que en igual posición de digitación, los modos de resonancia se encuentran
alineados, o armónicos. Otra, es la afinación externa, es decir, si el La4 corresponde a la referencia
establecida (ordinariamente, 440Hz).
Los instrumentos de mayor diámetro suelen ser
más difíciles de soplar afinado, ya que a mayor diámetro, cada nota tiene una
resonancia más amplia, y por lo tanto más
móvil. Esto se refiere como mayor ancho de banda en frecuencia. Es bastante
conocido por los quenistas que las notas pueden bajarse o subirse más en quenas
gruesas, lo que bien usado es un elemento de expresividad (bending).
Las quenas delgadas son más estables, y algo menos expresivas para vibratos de frecuencia o bendings.
Hay que remarcar que en los instrumentos de viento –como en la mayoría de las
cosas- no se puede tener todo, siempre hay una elección. Una quena gruesa, con
agujeros grandes, tendrá más caudal y potencia, pero pedirá mucho aire en los
sonidos agudos; una quena delgada será más estable, y podrá modular más
dulcemente los agudos, pero pierde cuerpo en graves. El lutier y el músico
buscan permanentemente un equilibrio aceptable, y eligen el mejor instrumento
en función a la condición de uso, por ejemplo, si es para tocar al aire libre
junto a otros instrumentos, o es para usar en un estudio de grabación.
En cualquier quena, las notas de la primera
octava, o primer registro, o fundamentales, tienden a ser más móviles que las
de registros superiores. Esto es porque suenan con un rango de velocidades de
soplo más amplio que las agudas. Por ello, suponiendo un instrumento bien
afinado internamente, es aconsejable revisar la afinación de la segunda octava,
y luego buscar la posición y velocidad correcta para la primera octava.
La
afinación, ¿un fenómeno físico o perceptual?
A veces se menciona que las quenas son
instrumentos desafinados, por las características de su material o su
simplicidad comparada con una flauta Boehm metálica
(comúnmente conocida como flauta traversa o travesera). En realidad, ambos
instrumentos (y todos los de su familia) comparten los mismos principios
acústicos. Sucede sí que las flautas clásicas son construidas con medidas mucho
más estandarizadas, lo que hace que la técnica de afinación también lo sea.
Mientras que las flautas Boehm en Do4 tienen un cuerpo
cilindrico de
Por esto, cuando desafinas en una flauta Boehm, el responsable es ciertamente el ejecutante, mientras que en la quena, puede echarse la culpa al instrumento. Definitivamente, son instrumentos muy emparentados en lo acústico, pero diferenciados en la técnica de ejecución y en su construcción y estandarización.
Hay otros factores externos que afectan la
afinación absoluta de un instrumento de viento, siendo tal vez el más
importante la temperatura. No importa tanto la temperatura de la atmósfera, sino
el de la columna de aire, aunque están claramente relacionadas. La temperatura
influye en la velocidad del sonido, que es la velocidad de reacción del medio;
a más alta, más rápida es la onda en recorrer el instrumento. Considerando que
el aire soplado está a una temperatura superior a la del instrumento, el mismo
se irá calentando a medida que soplamos. Por ello el instrumento de viento
suena distinto luego de un rato de ejecutarlo.
Si miramos en detalle, no todo el aire del
instrumento está a igual temperatura, en especial en flautas largas: la parte
más cercana a la boca contendrá aire más caliente que el final del tubo. Por lo
tanto, la onda no se mueve a igual velocidad a todo lo largo del tubo.
Otro detalle a tener en cuenta es que la velocidad del sonido es distinta en el aire atmosférico que en el aire que emanan los pulmones, ya que éste contiene más dióxido de carbono y menos oxígeno. La velocidad del sonido en el dióxido de carbono es menor que en el aire ordinario. Considerando los valores teóricos, a 20º C la velocidad del sonido en el aire es de unos 343 m/seg, mientras que en el dióxido de carbono es de 267 m/seg. El contenido de vapor de agua del aire pulmonar en general es superior al del aire atmosférico. En este caso, la velocidad del sonido aumenta. Es dable observar que los instrumentos de cuerda presentan un comportamiento opuesto: suben con el frío y bajan con el calor. Este es otro ejemplo en que una analogía con los instrumentos de cuerdas resultaría inapropiada.
Lo más importante de esto es que la quena no
tiene igual afinación un día frío y otro cálido, ni tampoco al empezar a
tocarla o luego de 15 minutos de hacerlo. Afortunadamente, esas diferencias son
relativamente pequeñas, y son también compensadas por el ejecutante. Podemos
inferir, entonces, que la quena en sí no está por si misma en 440Hz,
sino que en conjunto con el ejecutante, forma un sistema que se pone
en 440Hz.
La situación de uso de un afinador podría
compararse con una fotografía, siendo la ejecución musical una película. Cuando
estamos frente al afinador pretendemos que todas las notas estén “clavadas” en
un centro, mientras que al ejecutar música existen diferencias de afinación
bastante apreciables. Incluso para flauta clásica existen trabajos de
investigación que muestran estiramiento en las octavas de hasta 25 cents (octave
stretching). Incluso, los ejecutantes de flautas
y quenas pueden controlar sutilmente ciertos intervalos. Aunque el instrumento
esté afinado por el luthier de manera temperada, el músico puede llevar la
escala a afinaciones más armónicas, como intervalos justos o pitagóricos[p5] .
La realidad demuestra, entonces, que una
quena no tiene una afinación absoluta estable, sino que la misma varía
dependiendo de las condiciones externas, y del manejo que el ejecutante haga de
ella. Lo mismo puede afirmarse de cualquier instrumento de viento, en especial
aquellos en los que el músico tenga control sobre las variables de la
embocadura.
Afinadores y softwares
Los afinadores electrónicos han pretendido
una precisión muy alta, que está por encima de los requisitos de un instrumento
de viento en situación real. Hay programas de afinadores (como el Tune!It,
de Detlef Volkmer) que
registra hasta centésimos de Hertz. Los strobotuners
(conocidos con la marca Peterson) registran variaciones realmente mínimas
respecto al valor de referencia.
La ventaja de los programas de afinación es
que pueden ser seteados de distintas maneras, y
aportan mucha más información que un afinador electrónico común, incluso de los
más costosos. Por ejemplo, el Tune[p6] !It
muestra la desviación en cents grafica y numéricamente (a la décima), el valor
absoluto de la señal en Hertz; pueden también configurarse para escalas exoticas (no temperadas), muestra la forma de la onda, el
análisis de Fourier (FFT, Fast Fourier Transformed)
en el tiempo y en un instante, y variar ampliamente el valor de referencia del
La4.
Otras ventajas del Tune!It
respecto a afinadores electrónicos es la velocidad de reacción, ante notas muy
cortas, y el tiempo de sustain del registro,
que facilita enormemente la lectura del resultado.
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Pantalla del Tune!It
3.55 Beta. Muestra el nombre de la nota, la desviación en cents, el valor en
Hertz, los tres primeros modos, con su nota, valor en Hertz, desviación, enarmonicidad y amplitud relativa, y abajo el análisis
espectral FFT |
Pero
cualquier afinador, más allá de su precisión, tiene la característica de medir una
situación estática, que como decía más arriba, el ejecutante tiene puede
modificar y ajustar su soplo para que la lectura sea correcta.
Los instrumentos de viento,
¿Están realmente en 440Hz?
Conociendo esto, Scott Turner diseñó un
programa llamado Flutini[p7] , basado en un programa diseñado originalmente para violín que es el Tartini [p8] (de Philip McLeod). El
mismo registra en tiempo real las notas, tocando música real. Cada sonido
registrado es muestreado varias veces por segundo, y computa estas muestras
graficando un promedio. Ese promedio se muestra en la pantalla, comparándolo
con una referencia de la nota real. El programa descarta automáticamente
frecuencias poco muestreadas (que interpreta como sonidos que no son notas
ejecutadas), tomando como válidos sólo los que se repiten.
Incluso cuando se ejecutan notas estables en
una quena, las mismas tienen cierta movilidad en el tiempo. Los afinadores
virtuales pueden mostrarla con bastante precisión. Si bien so me adentraré en
el Tartini
(programa origen del Flutini),
que es un programa excelente para varias
funciones, pero me valgo de una imagen, de un registro de 5 segundos de un Do5
soplado “estable” en una quena. La línea de tiempo es la roja (horizontal,
cuadro inferior), donde puede verse la oscilación o vibrato
en frecuencia, del orden de los 10 cents.
Vista de un Do5 de quena
“estable” en el Tartini
La ventaja del Flutini sobre otros programas de
afinación es su dinámica: ya no analiza una situación estática (uno soplando
con el afinador enfrente, pudiendo corregir), sino tocando música. Si bien el
factor “ejecutante” no es eliminado (no hay manera de hacerlo), el Flutini da menos
tiempo a corregir o forzar notas.
El Flutini, a diferencia de otros afinadores, no sirve mucho
para el proceso de afinar una quena, sino para revisar la afinación una vez
aproximada, y con todo el instrumento ya casi terminado. Como decía
anteriormente, la herramienta es para lo que fue diseñada, no para hacer cosas
que le son ajenas.
Vista de la pantalla del Flutini. Las bandas verdes
muestran la desviación de cada nota de la quena por encima o debajo de la
frecuencia de referencia. A la izquierda, la cantidad de muestras tenidas en
cuenta (Samples), y la desviación en cents del
promedio.
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Se necesita también cierto entrenamiento para
obtener del Flutini
una lectura útil a la hora de ajustar la afinación de una quena. Tratando de imitar
la situación real de ejecución, se tocan distintos intervalos, ascendentes y
descendentes, escalas ascendentes y descendentes, y melodías simples en
distintas tonalidades. Como resultado se verán notas que están por debajo o por
arriba del patrón de referencia, que están mostrando la afinación promedio de
cada una, en su ejecución más cómoda, es decir, sin tratar de forzar ninguna
nota, y por supuesto, con referencia a la temperatura a la que se está
realizando la medición. Con estos datos se procede al ajuste fino del
instrumento, que puede ser subiendo algunas notas que en referencia están más
bajas, o bajando todo el instrumento desde la embocadura y ajustando luego las
afinaciones relativas.
Un uso alternativo es realizar un registro
con el Flutini,
es que el ejecutante tenga mientras prueba el instrumento, una referencia
musical por medio de auriculares. Esa referencia, que puede ser una música
conocida como base o un tono fijo (por ejemplo 440Hz) debe escucharla
por auriculares, y no por un parlante abierto, porque en ese caso, el Flutini
computaría los valores de esa referencia como muestras válidas. El ejecutante tratará de afinar con la
referencia, ejerciendo su influencia sobre el instrumento, y la lectura final
de será más parecida a cuando está tocando con otros instrumentos.
Ahora bien, si se sube ligeramente la altura
de esa referencia musical (digamos, a 442Hz), la lectura del Flutini mostrará
ese ajuste.
Nos queda entonces la pregunta. Si una
referencia externa puede modificar la manera en que toca el ejecutante, y lo
registra el Flutini,
sería cierto aquello que refería Chiquito Rodríguez, respecto a que la nota se
siente en el cuerpo, y sale finalmente del ejecutante por medio del
instrumento. Y el aerófono sería, sin duda, un instrumento por medio del cual
el músico se expresa.
El
experimento para comprobarlo
Si bien es
conocido el hecho de que el quenista ajusta la afinación a cada momento, creí
interesante darle un marco experimental en una situación controlada.
Lo que se intenta
demostrar es que el ejecutante modifica la afinación del instrumento, ya sea a
voluntad, o cuando está sometido a un campo sonoro que lo condiciona.
Para el
experimento se usó el soft Audacity,
con el que se confeccionaron muestras sonoras, una Grabadora de sonidos de
Windows, para registrar las grabaciones de quena, el Flutini, soft
con el que se analizaron las grabaciones,
un quenista profesional, versátil ejecutante, con una quena afinada en
440Hz, que conocía ya de antemano su comportamiento, y un operador que
reproducía las muestras.
Se
prepararon distintas muestras de sonido, las que se usaron como base para la
ejecución de la quena. Se eligió un track muy
conocido de Uña Ramos (Camino de Llamas), el cual originalmente está grabado
fuera de patrón 440Hz. El programa Audacity tiene una
función por medio de la cual se puede variar el “pitch” de un tema sin variar
su tempo de manera que con ese programa
se confeccionaron 3 muestras de Camino de Llamas, una con el La a 440Hz, y las
otras con una variación del 2% hacia arriba y hacia abajo. Vale contextualizar
que una variación de aproximadamente un 6% equivale a un semitono temperado.
Estas muestras cumplieron en el experimento un rol de distracción, ya que el
quenista no sabía de antemano qué es lo que el experimento mediría. Este último
punto resulta muy importante a nivel experimental, para no desviar los
resultados intencionalmente o de manera subconsciente.
Además de
estas, se confeccionaron muestras de tonos fijos sinusoidales, en 435Hz, 440 y
445Hz.
Las muestras
fueron numeradas, de manera que el operador no sabía cual se estaba ejecutando.
Además, el quenista escuchó las muestras por medio de auriculares, de manera
que el operador no podía escucharlas.
Primero se
le pidió al quenista que improvise un rato, para acomodarse con el instrumento.
Luego, grabando en cada caso, se le pidió que toque sobre la muestra de Camino
de Llamas a 440Hz (muestra 1); se le pidió después que
improvise mientras se pasaba por los auriculares un tono fijo de 440Hz; a continuación tocó sobre Camino de llamas
-2%. En ese punto, el quenista manifestó que había cambiado la afinación.
Continuó con la muestra 3, Camino de llamas +2%, y mientras la tocaba dijo que
“quedaba muy alta para esta quena”. A continuación, se le pidió que improvise
libremente sobre una muestra sinusoidal a 445Hz, y por último sobre una muestra
a 435Hz.
Tomadas
todas las grabaciones, se consideraron estas dos últimas, y se midieron con el Flutini.
De acuerdo a
lo esperado, el promedio de afinación de las notas ejecutadas muestra que son
más altas en la grabación bajo campo sonoro de 445Hz, y más bajas en la
grabación mientras se escuchaba un tono fijo a 435Hz.
Gráfica del Flutini para la
grabación a 445 Hz. La mayoría de las notas registran valores por encima del
440Hz
Gráfica del Flutini con
entorno de 435 Hz. La mayoría de las notas registran valor promedio por debajo
del 440Hz
