La guitarra no deja de evolucionar

En España, la construcción de guitarras está rodeada de un aura mística y los mejores instrumentos de concierto son piezas muy apreciadas.

Foto superior © Martín Gallego. Todos los derechos reservados. Raquel Benito tocando una guitarra Manjón, hecha según la tradición ancestral.

Un experto artesano necesita más de dos meses para conseguir una guitarra con un sonido redondo y con la riqueza deseada. El proceso de trabajo hunde sus raíces en la tradición y, la verdad, ha cambiado poco en los últimos dos siglos. Incluso en nuestra era de la información, la tecnología moderna brilla por su ausencia en los talleres de los maestros guitarreros, que pueden hacer dos guitarras idénticas con un sonido totalmente diferente. Nadie sabe por qué. Lo llaman "el duende".

Los grandes maestros guitarreros (luthiers) de hoy saben elegir como nadie los materiales y las características de diseño para conseguir resultados sonoros de alta precisión. En especial, saben interpretar los deseos subjetivos de sus clientes y utilizan su conocimiento ancestral para construir bellos instrumentos con el equilibrio sonoro que les piden. Sin embargo, el hecho de que los luthiers sigan técnicas de construcción tan minuciosas y tradicionales también hace que mucha gente piense que la evolución de los instrumentos acústicos ha llegado a su límite.

El Dr. Marco A. Pérez, investigador del Laboratorio para la Innovación TecnológicaEl Dr. Marco A. Pérez es investigador del Laboratorio para la Innovación Tecnológica de Estructuras y Materiales (LITEM), un centro de investigación interdisciplinar de la Universitat Politècnica de Catalunya/BarcelonaTech, en el que también trabaja un equipo de doctores ingenieros expertos en resistencia de materiales y mecánica de medios continuos.

"Para mí, lo más interesante ha sido constatar la importancia de la intuición. A la hora crear un instrumento superior, los conocimientos científicos no importan".
Marco A. Pérez

Extraños compañeros de viaje

La solución a esta controversia podría estar en la tecnología, según un grupo de investigación de la Universitat Politècnica de Catalunya/BarcelonaTech. Este grupo, formado por ingenieros, expertos en acústica y ciencia de materiales e incluso conservadores de museos ha unido fuerzas con uno de los mejores maestros guitarreros de España. ¿Su objetivo? Entender a fondo qué es lo que hace que una guitarra suene como debe. Para ello, analizan el comportamiento acústico y vibratorio de componentes de las guitarras clásicas de concierto a lo largo de todo el proceso de construcción. Desde la tapa armónica hasta la guitarra terminada, pasando por todas las fases de fabricación. Igualmente, están estudiando guitarras antiguas de maestros ya desaparecidos, como Antonio de Torres, con lo que cuentan con la ayuda del Museu de la Música de Barcelona. Por supuesto, ni se les pasa por la cabeza desmontar estas joyas del patrimonio cultural, de modo que en este caso, el trabajo consiste en caracterizar el instrumento completo, para después compararlo con resultados obtenidos en instrumentos modernos.

El grupo espera hallar relaciones entre las propiedades estructurales y el comportamiento acústico de las mejores guitarras, con la finalidad de entender mejor que nunca cómo seleccionar los materiales y los métodos de construcción.   

"Es un proyecto ambicioso", admite Marco, el experto en acústica y guitarrista aficionado que lidera esta línea de trabajo. "Este trabajo con instrumentos históricos tiene un carácter pionero en España. Nunca antes se había reunido un grupo interdisciplinar como este para estudiar las guitarras". De hecho, formar el equipo costó un esfuerzo considerable: los ingenieros no estaban acostumbrados a trabajar con instrumentos musicales, mientras que los luthiers veían con escepticismo esa incursión de los métodos matemáticos en su campo artístico.

Raquel Benito tocando una guitarra Manjón, hecha según la tradición ancestral. © Guillem López. Todos los derechos reservados.

El terreno del arte

Las guitarras de Antonio Manjón figuran entre las mejores que se fabrican en todo el mundo hoy día. Antonio conoció a Marco en una conferencia y la oportunidad de profundizar en su comprensión de las guitarras despertó su curiosidad. Para él, era una ocasión para saber más sobre las diferentes maderas, las construcciones y su interacción. Para Marco, era el fichaje perfecto, que le abría las puertas a hacer pruebas a lo largo de todo el proceso de trabajo de un maestro con mayúsculas.

En palabras de Antonio: "Creo que el conocimiento basado en la experiencia y la tradición es otra forma de conocimiento científico, gobernado por el instinto. El luthier hace un análisis intuitivo y crea soluciones. Y, aunque el proceso sea en muchos casos inconsciente, no deja de ser un proceso analítico. Los maestros guitarreros desconfiamos de la ciencia; rara vez la vemos como una herramienta más que podemos utilizar, y eso es algo que tenemos que superar. A mí me interesa complementar esa intuición con nuevos conocimientos que me ayuden a tomar decisiones más acertadas, y creo que la ciencia puede aportarme mucho".

Convencer al museo

Para Marco, contar con Antonio fue como si le hubiera tocado la lotería. Pero aún tuvo que desplegar todas sus dotes de persuasión con el museo, porque no puedes llegar y pedirles prestada una antigüedad insustituible para hacerle un "ensayo con un martillo de impacto". "Dicho así, parecía muy salvaje", explica Antonio. "Así que decidimos que 'ensayo de impulsos' sonaba mejor". Finalmente, Marco hizo una demostración con su propia guitarra de concierto —con un protector de poliamida entre el martillo y la guitarra— y el museo dio su permiso para realizar ensayos modales con sus preciadas guitarras clásicas.

La clave es la madera

Según Antonio, cuando una guitarra suena bien, el mérito se reparte por igual entre la calidad de la madera y la destreza del guitarrero. Ahora bien, elegir la madera también es un arte. Según explica Marco: "El proceso tradicional de selección del material depende de una serie de requisitos, desde luego, el tipo de madera, la orientación de la veta y la anchura general de los anillos, pero también determinadas características acústicas brutas que se determinan empíricamente golpeando los tablones de madera y escuchando su respuesta".

Pero la diferencia está en detalles muy sutiles. "Si se trabaja con materiales de calidad, es relativamente fácil hacer una buena guitarra", comenta Antonio. "Hacer una guitarra excepcional es mucho más difícil". Para conseguirlo, es de vital importancia prever una gran cantidad de consecuencias acumulativas, que actúan en sinergia, con el mayor grado posible de detalle. "Hay muchas decisiones que tomar. A mí me sería muy útil saber más y poder cuantificar el sonido que conseguiré si hago ciertas cosas como, por ejemplo, cambiar la posición de los filetes", insiste Antonio.

Atentos a las tendencias

Hoy en día, los clientes quieren un equilibrio muy preciso entre distintas características sonoras. Sin embargo, para hablar sobre el sonido de una guitarra se utilizan conceptos y términos difíciles de cuantificar y objetivar, como "dulce", "nítido", "rico", "profundo" o "redondo". "Si solo tienes tu intuición, a ese mensaje puede faltarle concreción", se lamenta Antonio. Además, el sonido que los intérpretes le piden a las guitarras —y sus gustos— también han cambiado. Actualmente, la guitarra clásica se concibe como un instrumento para tocar música de cámara o para interpretación individual. Como resultado, a los maestros guitarreros les interesa aumentar la potencia sonora, lo cual exige nuevos métodos de construcción.

Su proceso de selección tradicional se complica por el hecho de que, a diferencia de la época de maestros como Antonio de Torres, el acceso a las maderas de calidad se ha democratizado y cualquiera puede conseguir fácilmente maderas más exóticas como el cedro canadiense, el palo santo mexicano o el ziricote, entre otras. También hay más información aunque, como dice Antonio, información no equivale a conocimiento. "Creo que hemos perdido oficio porque, en muchos casos, ya no es necesario", dice. "La sociedad está hoy día mucho más especializada y el conocimiento está más parcelado. El conocimiento antiguo, en cambio, era mucho más global; el luthier necesitaba conocer todo el proceso de la madera: desde el crecimiento del árbol al corte, el secado y hasta el transporte".

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SISTEMA DE ADQUISICIÓN LAN-XI

Marco A. Pérez (izquierda) y Antonio Manjón realizan un ensayo modal en la tapa armónica de una guitarra utilizando un martillo de impacto Brüel & Kjaer Marco A. Pérez (izquierda) y Antonio Manjón realizan un ensayo modal en la tapa armónica de una guitarra utilizando un martillo de impacto Brüel & Kjaer para excitar la estructura. La respuesta se capta con una acelerómetro conectado al sistema de adquisición LAN-XI.

La ciencia al servicio de la intuición

A la vista de todos estos retos, el proyecto buscaba "desatascar" la evolución de los diseños con un caudal de nuevos conocimientos, con el fin de comprender más a fondo que nunca cómo es la construcción de una guitarra. El proyecto está acumulando rápidamente una base de conocimiento, que será de ayuda para anticipar las interacciones entre diferentes maderas y métodos de construcción. Pero lo más importante: los medios científicos complementan —pero nunca sustituyen— la tradición intuitiva del luthier.

"El conocimiento basado en la experiencia y la tradición es otra forma de conocimiento científico, gobernado por el instinto".
 Antonio Manjón

Cada curva representa un golpe de martillo que genera una función de respuesta de frecuencia (FRF) Cada curva representa un golpe de martillo que genera una función de respuesta de frecuencia (FRF) de la tapa armónica. En general, es deseable que haya un gran número de picos, porque cada pico representa una frecuencia de resonancia natural que amplifica la entrada y contribuye a un sonido más rico. También es muy importante la anchura de cada pico, ya que está relacionada con la amortiguación estructural y, por tanto, con la disipación de la energía sonora. En general, cuanto más baja es la amortiguación, mejor es el sonido de una guitarra. Los maestros guitarreros tienen un don para conseguir esas características sin la ayuda de los espectros de frecuencia.

El análisis de las resonancias de las guitarras

La sonoridad y la riqueza de un instrumento dependen considerablemente de cómo se comporten las frecuencias de resonancia en la tapa armónica. Este proyecto ha acompañado a cinco tapas armónicas de abeto alemán a través del proceso de producción, su incorporación a la guitarra y, finalmente, en las guitarras terminadas. Se tarda en torno a un año en fabricar cinco guitarras. Hasta ahora se han obtenido las propiedades estructurales de cada fase en forma de parámetros modales, desde la forma plana inicial hasta la tapa armónica terminada.

Respuesta de frecuencia de la tapa armónica

Cada curva representa un golpe de martillo que genera una función de respuesta de frecuencia (FRF) de la tapa armónica. En general, es deseable que haya un gran número de picos, porque cada pico representa una frecuencia de resonancia natural que amplifica la entrada y contribuye , a un sonido más rico. También es muy importante la anchura de cada pico, ya que está relacionada con la amortiguación estructural y, por tanto, con la disipación de la energía sonora. En general, cuanto más baja es la amortiguación, mejor es el sonido de una guitarra. Los maestros guitarreros tienen un don para conseguir esas características sin la ayuda de los espectros de frecuencia.

¿Y el afinado?

El grupo también ha investigado el efecto del afinado. "Me gustan las guitarras que diferencian las distintas voces de las cuerdas, y que permiten escuchar con claridad el sonido de cada cuerda", dice Antonio. "Cuando se hace variar la tensión de las cuerdas, puede ocurrir que los picos de amplitud de la cuerda coincidan con los picos del espectro de frecuencias de la tapa armónica", explica Marco. "El resultado es un instrumento mal equilibrado". Para complicar aún más las cosas, en algunas guitarras antiguas ya no es posible alcanzar el tono de afinación normal.

¿Qué ha aprendido el maestro?

¿Qué siente un artesano cuando ve su saber hacer expuesto en un gráfico? "Por un lado, es algo un poco frío porque una gráfica no refleja el amor y la pasión por nuestro trabajo", dice Antonio. "Pero, por otro lado, es sorprendente que un solo golpe de martillo proporcione tanta información. Y hemos dado 12.000 golpes durante el estudio. Para mí, lo más importante ha sido descubrir todas las posibilidades que existen y ver el grado de profundidad con el que se puede llegar a entender el sonido".

Una de las sorpresas para Antonio fue la simetría de la tapa armónica. "Yo pensaba que una estructura simétrica repartía el sonido uniformemente entre los tonos altos y los bajos, pero lo que hemos visto es que un diseño asimétrico da mayor estabilidad a las notas altas", comenta.

Para Marco, el parámetro más significativo que ha obtenido hasta ahora es la rigidez equivalente de la tapa armónica Fotos © Guillem López. Todos los derechos reservados.

Entretanto, para Marco, el parámetro más significativo que ha obtenido hasta ahora es la rigidez equivalente de la tapa armónica. "Cuando un maestro guitarrero fabrica una tapa armónica, aplica cargas de flexión con los pulgares para evaluar la rigidez de la lámina de madera. En realidad, lo que hace es determinar la rigidez transversal equivalente de la tapa. De forma intuitiva, va rebajando el espesor de la lámina o la distribución de los filetes sobre los que se asienta, hasta conseguir la rigidez deseada. Hemos conseguido cuantificar este parámetro, que es intrínsecamente cualitativo. En un principio, las distintas tapas armónicas presentaban valores diferenciados de rigidez transversal. Pero al final del proceso, los valores de rigidez convergían. Eso demuestra que el maestro es capaz de estimar esta propiedad y trabajarla hasta conseguir el comportamiento que desea".

También se han confirmado algunas cosas que Antonio ya sabía, como que unos filetes más gruesos incrementan la estabilidad del instrumento. "Cuando los filetes están más avanzados, la respuesta del instrumento es mucho más nítida, con más resonancia y un sonido de mayor duración, y con las frecuencias más estables en todo momento", dice. Incluso se ha cuantificado cómo influye el contenido de humedad de la madera en las propiedades estructurales y la respuesta de vibración.

Progresos hasta ahora

"Es un tema fascinante y un área de investigación prometedora en la que queda mucho por hacer, como estudiar el efecto de los diferentes acoplamientos entre la tapa armónica y el conjunto formado por los aros y el fondo", dice Marco. Pero para avanzar se necesita más financiación. Uno de los mayores retos, y un objetivo importante en sí mismo, ya se ha conseguido: la creación de un grupo interdisciplinar dedicado a la investigación musical y acústica, y la aplicación de tecnología y equipos en campos tradicionalmente muy alejados de la ingeniería. 

"Trabajar fuera de nuestro campo es siempre una experiencia enriquecedora", afirma Marco. "Pero, para mí, lo más interesante ha sido constatar la importancia de la intuición. A la hora crear un instrumento superior, los conocimientos científicos no importan. Lo esencial es la intuición y tener un pensamiento crítico y científico".

Y, entonces, dónde queda el "duende"? "En mi opinión —dice Antonio—, el duende aparece cuando uno trabaja de acuerdo con sus conocimientos, poniendo grandes dosis de compromiso, amor y pasión. No hay más misterio".

Cuando los filetes están más avanzados, la respuesta del instrumento es mucho más nítida Fotos © Guillem López. Todos los derechos reservados.