LOS TUBOS SONOROS

A continuación os dejo un artículo en el que se trata el funcionamiento de los tubos sonoros. Llamamos  tubos sonoros aquellos que contienen una columna de aire capaz de producir sonido al ser convenientemente excitada mediante el soplido del intérprete. El que actúa como cuerpo sonoro es la columna de aire, y no el tubo que la contiene.El tubo  tiene la importante función de definir la forma de la columna de aire contenida dentro de él,pero realmente influye relativamente poco sobre los fenómenos sonoros. Los tubos sonoros pueden ser cerrados, es decir, que poseen una sola abertura y tubos abiertos, que poseen dos o más.
En lo que respecta a  la vibración de las columnas de aire contenidas en los tubos sonoros, se comportan, desde ciertos puntos de vista, como cuerdas musicales, por lo tanto las columnas de aire vibrantes poseen nodos, o sea puntos donde la vibración es nula, y vientres, equidistantes de los anteriores, donde la vibración alcanza su máxima amplitud.
La vibración de las columnas de aire es longitudinal,lo que quiere decir que las vibraciones se distribuyen a lo largo del tubo. En los extremos cerrados siempre se producen nodos y en los extremos abiertos generalmente se producen vientres.
No es necesario que las aberturas de un tubo coincidan con los extremos, pudiendo éstos estar cerrados y haber una o más aberturas en otras partes del tubo (la gaita).
Una columna de aire puede vibrar con toda su longitud o dividida en segmentos iguales lo mismo que las cuerdas; en el primer caso se obtiene el sonido llamado fundamental, y en los otros los armónicos: segundo, si la columna vibra dividida en mitades; tercero, si vibra en tercios, etc.
Tomando como punto de partida el que en los extremos de un tubo abierto, sólo pueden haber vientres de vibración, el tubo producirá su fundamental cuando vibre con un nodo único en su centro. Cuando el tubo produce su segundo armónico, producirá dos nodos y tres vientres; cuando produce su tercer amónico, producirá tres nodos y 4 vientres, y así sucesivamente.
En los Tubos Cerrados, la onda se forma con un nodo en el extremo cerrado y un vientre en el extremo abierto.

A igualdad de longitud de tubo, el tubo abierto produce un sonido de frecuencia doble que el cerrado,lo que quiere decir que sonará una octava más alta. Los tubos abiertos emiten la serie completa de armónicos correspondientes a su longitud, mientras que los cerrados, emiten sólo los armónicos de orden impar. Como tubo cerrado está el clarinete  ,que a pesar de ser un tubo abierto, se comporta acústicamente como un tubo cerrado. Este comportamiento es debido al tipo de embocadura de lengüeta simple en conjunción con un tubo cilíndrico.Se ha comprobado que cambiando de embocadura, por ejemplo una boquilla de trompeta, el clarinete produce todos los armónicos.

Como tubos abiertos estarían todos los demás instrumentos de viento.

Con la excepción del órgano que posee un tubo sonoro para cada sonido, los instrumentos de viento poseen un tubo sonoro único, debiendo recurrirse por esta razón a diversos artificios para variar la longitud de la columna aérea que contienen, y obtener así un número suficiente de columnas aéreas para formar su escala con las fundamentales y los parciales de dichas columnas.
Los procedimientos seguidos para obtener columnas aéreas de diferente longitud sobre un mismo tubo sonoro pueden reducirse a dos:
  1. Perforar sobre sus paredes orificios de tamaño y posición convenientes que permitan variar la longitud acústica del tubo, determinando la longitud de la columna aérea en el momento en que se destapa o cierra un orificio dado. Estos orificios se controlan mediante los dedos o mediante llaves; éstas son palancas o sistemas de palancas que permiten controlar aquellos orificios cuyo diámetro excede al ancho de la yema de los dedos o cuya situación sobre el tubo no permite un control directo.
No es indiferente el diámetro de los orificios que se perforan sobre un tubo sonoro; para una misma longitud acústica, un orificio de diámetro grande producirá un sonido de frecuencia algo mayor (más agudo) que uno de diámetro más pequeño.
En ciertos instrumentos como el fagot, los orificios exteriores no indican la posición real del orificio sobre la pared interna del instrumento, pues se perforan oblicuamente para agruparlos mejor bajo el control de la mano.
  1. Variar su longitud real mediante porciones de tubo que se conectan al tubo principal obteniéndose así las columnas aéreas deseadas. Se utilizan tres procedimientos:
·         La Vara (Trombón de varas): Consiste en cortar el tubo del instrumento y adaptar a sus extremos un tubo en forma de “U”, cuyas ramas enchufan telescópicamente sobre las ramas del tubo fijo. Mediante la vara, la longitud del tubo puede ser variada continuamente, permitiendo obtener diferentes sonidos.
·         Los Pistones (Trompetas, Trombón de pistones, etc.): Generalmente cuando la longitud es variada mediante pistones, uno de éstos, que se considera el primero, produce una serie de parciales situados un tono más bajo que la serie original; otro, considerado segundo, produce un descenso de un semitono y un tercero, produce un descenso de tono y medio. Los pistones pueden utilizarse simultáneamente para lograr descensos mayores. Algunos instrumentos poseen pistones que provocan descensos mayores de un tono y medio (cuarto y quinto pistón)
·         Las Válvulas Rotatorias (Trompas, Tubas, etc.): Todo lo que he dicho respecto de los pistones puede aplicarse igualmente a las válvulas rotatorias


Según su forma interior, que puede o no coincidir con la exterior ,los instrumentos pueden ser: cónicos, cilíndricos y prismáticos.
Los tubos prismáticos se utilizan solamente en ciertos registros de órgano y en algunos instrumentos primitivos, los demás instrumentos poseen tubos cilíndricos (flauta travesera,....) cónicos (saxofón, fagot.....) o de tipos intermedios (clarinete, oboe, trompeta.....).

Datos obtenidos de un artículo del profesor D. Bernardo Zagalaz Lijarcio,usando como bibliografía las siguientes fuentes:
-“Acústica físico-musical” de Antonio Clavo-Manzano (Ed. Real Musical)

-“Acústica Musical y Organología” de Tirso de Olazábal (Ed. Ricordi)

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