Medida de resonancias de una guitarra

Emplearé dos guitarras como ejemplo Una Raimundo de concierto modelo 150 y una Ispana Mod PAN30.

La segunda guitarra comprada en el rastro de segunda, tercera, …. mano, Por lo menos la tapa es de contrachapado en lugar de ser una sola capa de madera. En realidad a pesar de ser una guitarra económica y muy vieja es bastante buena pues es increíblemente blanda de tocar y no trastea nada. Muy fácil y rápida de tocar para el que empieza. Y de buen sonido.

Los elementos empleados son los siguientes. Un altavoz, un amplificador, un ordenador portátil, una tarjeta de sonido y un micrófono de medida.

Las medidas se Efectuaron poniendo el altavoz en frente de la guitarra y el micrófono en frente de la boca de la guitarra. Y con una mano posada en las cuerdas para que no sonasen.

Primero se genera un wav con el programa Sweepscope con un barrido que comienza en 10Hz y termina en 21 Khz con una duración de 40 segundos. Todos estos valores son configurables por cualquier otros.

Después se utiliza un programa cono por ejemplo el Audacity que permite reproducir ese tono que va subiendo de frecuencia con el tiempo y a la vez se graba en un canal el mismo sonido que sale de la tarjeta (mediante un bucle hecho conectando la salida del canal derecho a la entrada del canal derecho de la tarjeta. En el otro canal la entrada del micrófono. Es importante que el sonido del micrófono se grabe en la pista izquierda Y es importante ajustar el nivel de salida y de entrada de la tarjeta para no saturar.

Después de esto hemos obtenido las siguientes grabaciones:

Y esto es un espectrograma sencillo obtenido con el Audition. Pero no es realmente útil. Será mucho mejor el espectrograma después de procesar con el Sweepscope el fichero estéreo obtenido. Se obtendrá una respuesta impulsiva de la cual se puede obtener con el Sweepscope la respuesta en frecuencia y los armónicos.

Obsérvese como es mucho más lineal o uniforme la de la guitarra Raimundo. En cambio la Ispana se observa como tiene muchos altibajos con la frecuencia por lo que amplifica más unas frecuencias que otras. Ojo pues los valores de amplitud están normalizados al valor máximo que es 0 db. Tengo que modificar el programa para quede valores absolutos y no normalizados. De esta manera podremos comparar la amplitud de respuesta entre diferentes guitarras..
Raimundo:

Ispana:

Y vemos ahora un espectrograma de la respuesta impulsiva de cada una de las guitarras.

No estoy nada contento con lo mostrado. Esperaba obtener unas diferencias espectaculares entre las dos guitarras. Pero si ha sido espectacular la diferencia a oído. Y tengo las dos grabaciones. ¿Las podría enviar como mp3? Sobre todo sin tocar las cuerdas la Raimundo vibraba espectacularmente a 3 frecuencias de resonancia cosa que no hacía para nada la Ispana.

Sería más interesante seguramente colocar un actuador de este tipo para observar mejor las diferencias.

http://www.partsexpress.com/pe/showd…number=300-950

Así podríamos aplicar la misma intensidad todas las frecuencias ya que como se ve en la respuesta en frecuencia según aumenta la frecuencia la vibración transmitida por el altavoz a la guitarra va decreciendo.

También sería más útil emplear un sensor de este tipo sujeto con bluetac a la madera el de multipropósito al final:

http://www.urbbob.com/pu1.html

O un micrófono que tengo preparado con una varilla larga y muy fina que me permitirá medir en el interior de la guitarra. Espero que en un futuro se puedan obtener mejores resultados.

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Continuación al articulo original

Por lo poco que he visto en la medida que hice ayer sobre 4 guitarras de diferentes calidades, saco las siguientes conclusiones por intuición que no ciencia.

Existe el concepto de Q o factor de calidad de una resonancia. Q es la relación entre energía acumulada y energía disipada. Un Q alto significa que la madera absorbe mucha energía y no la disipa en calor. Aumenta mucho más la vibración de la madera porque absorbe más energía. Se prolonga más en el tiempo porque disipa mecánicamente menos energía. Las resonancias según aumentan de calidad, Q más elevado, son más afiladas.

Deducciones por intuición (mil disculpas):

Las guitarras buenas no resuenan más que las malas en amplitud al excitarlas con un altavoz.

Las malas están más “sueltas” por las zonas de los primeros modos de 90 a 200 Hz. Presentan más amplitud y modos más anchos menos afilados. Por el contrario también aparecen hoyos en la respuesta más anchos. A altos volúmenes suenan más a madera suelta, como si tuvieran piezas sueltas por dentro y fueran a desarmarse. Generan armónicos con Q más afilados (esto pasa también en cajas de altavoz malas). Cuando se generan muchos armónicos aparece ese sonido típico de “se va a desarmar”. O lo que es lo mismo sonido desagradable.

Parece que una guitarra buena es de sonido más limpio y produce armónicos de forma uniforme en todas las frecuencias, sin picos pronunciados, cuando se mide con barridos de frecuencia.

He leído al respecto de que dos tonos suenan agradables si están próximos entre si, o están separados media longitud de onda en cambio suenan muy desagradables si están separados un cuarto de longitud de onda o algo así. No recuerdo donde lo leí ni si esa era la distancia.

Dos modos muy juntos aportan coloración al sonido. Los modos es conveniente que estén separados entre si lo más posible unos de otros. En ese sentido parece que la medida de una guitarra buena respecto de otra peor presentaba una respuesta en frecuencia más uniforme con menos “hoyos” en la respuesta en frecuencia y muchos piicos o resonancias muy repartidos.

Quizás si se consigue unos modos de la guitarra muy uniformemente espaciados, y que a su vez coinciden el mayor número posible de ellos con notas de la guitarra se pueda considerar esta muy buena.

Espero que entendáis las imágenes que he puesto. La verdad es que no las he explicado. Las gráficas de respuesta en frecuencia, la línea negra es la respuesta fundamental, y las de colores son los armónicos. Azul segundo armónico, verde tercer armónico, rojo cuarto armónico y azul claro quinto armónico.

Desde luego para hacer mejor las cosas es interesante poner ese sensor y obtener una respuesta diferencial. Pero por otro lado es muy diferente la respuesta dependiendo del lugar donde pongas el actuador.

Para saber el punto donde daría el máximo rendimiento habría que barrer la guitarra con múltiples frecuencias y se pondría el actuador en el punto en el que se acumulase más serrín a más frecuencias o por lo menos a las que más nos interese. Por otro lado la guitarra supongo que se excita por las vibraciones en el puente y por las vibraciones en el aire de las cuerdas que se metan por la boca.

Estoy tras que me presten una pastilla para pegar a la guitarra. Aunque estoy por comprarla por interner. ¿si alguno se anima a hacer una compra conjunta y pagar portes a medias como con el actuador?

Pero varia mucho el punto donde se ponga esta, es decir que habría que ponerla en el punto donde vibre más a todas las frecuencias, es decir donde menos serín haya a mayor número de frecuencias. No es tan sencillo.

También hay que ver que se mide poniendo un micrófono dentro.

Para mi es muy sencillo obtener una respuesta que sea la diferencia entre la pastilla que mide las vibraciones y el micrófono a un metro por ejemplo. Y obtener una respuesta impulsiva de ello. Con la respuesta impulsiva me es también muy sencillo ver la duración en el tiempo de cada frecuencia, la de sus armónicos, la amplitud, las frecuencias de resonancia etc.

Luis Garcia

http://guitarra.artepulsado.com/foros/showthread.php?6662-Medida-de-resonancias-de-una-guitarra

 

 

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