Evolución de la madera en guitarras de caja

Zeke1
#1 por Zeke1 hace 1 semana
Mucho se ha hablado de cómo afecta el paso del tiempo al sonido de las guitarras, en este caso lo enfoco para guitarras clásicas, flamencas, acústicas y similares. Para entender un poco la razón de que se produzca este hecho hay que tener claro varios conceptos.


¿Qué es la madera?

Sin meterme muy a fondo, la característica principal de toda madera es que está compuesta por cristales fibrilares de celulosa y hemicelulosa (un 75% aproximadamente), unidas por una especie de cemento llamado lignina (25%). Esta lignina se sitúa formando una capa externa alrededor de las fibras dando consistencia al conjunto. La estructura química de la lignina es extremadamente complicada, aunque se podría decir que se basa en la unión tridimensional de unidades de fenilpropano, mientras que la celulosa está formada por una repetición sucesiva de celobiosa, que a su vez está formada por un polisacarido –una especie de azucar-, llamada glucosa.

Estas dos sustancias-celulosa y lignina- varian en forma, tamaño y distribución según la madera; y no sólo eso, la propia lignina está formada por constituyentes que varían en función de la planta considerada. Así podemos darnos cuenta de lo que puede variar la composición y características entre distintas maderas incluso de la misma especie vegetal. Muchos os habréis dado cuenta de que dos guitarras fabricadas con los mismos materiales no suenan igual, este es uno de los múltiples motivos que lo provocan.

¿Cómo se trata la madera antes de llegar a la guitarra?


Una vez que tenemos cualquier madera destinada a la fabricación de un instrumento, el paso previo e imprescindible es la curación de la madera. Curar la madera recién talada o verde implica extraerle el agua y gran parte de la humedad de las paredes celulares, con el fin de estabilizarla. Este proceso transforma las propiedades de la madera, proporcionando una mayor densidad, rigidez y resistencia. Si la madera no se secara antes de su tallado, la propia evolución de la misma tendería a perder agua arruinando el trabajo realizado por deformación o agrietamiento. La madera recién talada tiene agua de dos formas, o formando parte de la composición sus propias células o bien de forma libre en cavidades y porosidades. A medida que la madera se seca, lo primero que se evapora es el agua libre de las cavidades, este es el punto de saturación de la fibra, cuando la madera alcanza aproximadamente un grado de humedad de un 30% del peso total –siempre dependiendo de la especie-. A continuación, las paredes celulares comienzan a perder humedad, y empieza la contracción de la madera. Cuando el grado de humedad está equilibrado con el del ambiente, la madera deja de perder agua –es lo que se llama grado de humedad equilibrado o GHE- El secado se debe realizar adecuadamente, para evitar distorsiones y garantizar un GHE idóneo que prevenga la expansión o la contracción de la madera. El secado al natural reduce la humedad a un 14 ó 16%, dependiendo del grado de humedad ambiental. La madera que se va a usar en la fabricación de instrumentos requiere un grado de humedad del 5 al 6 %. La diferencia de humedad necesaria entre la conseguida en el secado natural y la deseada para la fabricación de la guitarra se logra deshidratando la madera en hornos. Cuanto más progresiva sea la deshidratación de la madera, mayor será su estabilidad, ya que si se pierde agua muy rápidamente se producirá un secado irregular, más seco en el exterior que en el interior, lo que puede producir que al equilibrarse con el tiempo el nivel de humedad, se sufran tensiones que deformen la superficie. Lo ideal sería un secado natural lo más controlado y lento posible, para terminar de secar la madera en hornos lentamente. El grado y calidad de la desecación de la madera determina igualmente la evolución del sonido, junto a otros factores, en el tiempo.

¿Por qué suena una guitarra?

Por si sola, una cuerda a la que se le hace vibrar, estando suspendida de dos puntos, no genera un volumen suficiente como para ser oído (al menos que pongamos la oreja encima de ella). Para amplificar este sonido, hace falta un artificio mecánico que se llama "Caja de Resonancia", en la que las vibraciones sufren un efecto de retroalimentación por reflexión del sonido. La vibración inicial generada por la cuerda sufre dos modificaciones fundamentales en la caja de resonancia: aumenta su volumen y se modifica su timbre al exacerbarse o atenuarse determinadas frecuencias.

La caja de una guitarra está formada por una tapa superior o tapa armónica, una tapa inferior o fondo los costados llamados aros y el puente, que trasmite el sonido de las cuerdas a la caja de resonancia. Cuando una cuerda se manipula se produce una vibración que es recogida por el puente y que es transmitida a la tapa y amplificada por la caja de resonancia en su conjunto, saliendo principalmente el sonido por la boca del instrumento con un volumen mayor y con un timbre modificado que depende de la calidad de las maderas y cuerdas, barnices, dimensiones y configuración del cuerpo etc...

Dentro de la caja de resonancia de la guitarra, el elemento más determinante en el sonido es la tapa armónica ya que proporciona gran parte del volumen y del timbre o tono del instrumento. En la parte interna tiene adheridas una serie de varillas de madera que refuerzan la tapa ante la tensión sufrida y condicionan la forma en la que la tapa vibrará. Para obtener los mejores resultados, el constructor, tiene que lograr la máxima capacidad de vibración, sin comprometer la resistencia y es en este punto, donde se diferencia un buen constructor, de otro mediocre.

Una buena guitarra clásica o acústica, siempre tiene una tapa de madera sólida, esto quiere decir que no está contrachapada, ya que el contrachapado por su gran resistencia a la vibración y a la transmisión del sonido -por las colas y menor densidad que tiene-, produce menos volumen y un mal timbre; siempre generalizando, porque hay guitarras con tapa contrachapada que suenan bien, aunque son casos puntuales. Una vez que la tapa vibra el sonido se refleja en los aros y fondo. Aunque tiene menos transcendencia en el sonido que la tapa, las guitarras de calidad tienen aros y fondo sólidos, no obstante hay guitarras con aros y fondos de contrachapado y buen sonido.

Las maderas usadas para tapas poseen maderas resistentes y de baja densidad (cedro, pino, abeto, ciprés), mientras que las usadas para aros y suelos poseen propiedades diferentes, normalmente más duras (palosanto, arce, caoba,etc.). Como ya hay un topic sobre maderas no voy a entrar en las características sonoras de las mismas.

Evolución del sonido con el tiempo

Las maderas de un instrumento, como elemento principal del tono y volumen del sonido, exigen haber alcanzado su justo equilibrio en contenido de humedad antes de su utilización. Una vez que se ha producido este hecho, la cantidad de humedad en las maderas varía a lo largo del tiempo en función de la propia humedad ambiente. Estas variaciones serán tanto menores cuanto mejor se haya producido su secado previo –mayor estabilización- y cuanto menos extremas sean las condiciones ambientales: un ambiente muy húmedo tenderá a humedecer la madera, mientas que un ambiente muy seco producirá el efecto contrario. La tapa armónica, al estar constituida por maderas de menor densidad –entre 320 y 500 Kg/m3- tiene mayor tendencia a sufrir estos cambios que los aros y fondos.

Cuando la madera sufre cambios en su contenido de humedad se modifica su densidad, parámetro totalmente vinculado al comportamiento vibracional del instrumento; se ha encontrado que la densidad altera el valor de las frecuencias, aunque esto no cambia las relaciones relativas entre ellas o los patrones de los modos. Este es un efecto que a muchos nos ha llamado la atención cuando llevamos la guitarra a la playa o de la playa al interior, varia su sonido y comportamiento. Pero, ¿a lo largo de los años afectan de la misma manera las condiciones ambientales al instrumento? La respuesta es no. Para entenderlo hay que tener en cuenta que con el paso de los años la lignina se reduce junto con restos de resina y sustancias varias. Este proceso se llama esqueletización de la madera y provoca que las paredes de celulosa se unan más, la densidad sea mayor y el porcentaje de cristalinidad superior. Este proceso da a la madera una mayor flexibilidad, estabilidad, mayor timbre y por tanto un mejor sonido. Si el envejecimiento se produce en condiciones ambientales aceptables cada vez será más difícil que el agua libre se introduzca entre las pareces celulares de la madera ya que habrá menos espacio entre ellas. Una guitarra recién adquirida es más propensa a sufrir cambios de timbre que una ya envejecida ante modificaciones ambientales.

El proceso de esqueletización o envejecimiento de la madera sólo tiene efectos positivos si las condiciones ambientales son favorables. Podemos entender que la madera mejora con los años y obtiene un mejor sonido pero hay que ver como es este envejecimiento, ya que si la guitarra se guarda en un lugar extremadamente seco, la madera con el tiempo puede secarse y favorecer esta cristalización, adquiriendo una mayor elasticidad y mejor sonido, pero con el problema de que esta sequedad puede dañar su estructura. Si por el contrario se guarda en un lugar húmedo se puede retardar la cristalización, perder elasticidad y, por tanto, calidad de sonido además de poder afectar también estructuralmente al instrumento.

La cristalización de la madera se produce a lo largo de los años y se produce rápidamente en los primeros diez años y muy lentamente en los siguientes. El abeto abre su sonido gracias a la esqueletización óptima sobre los cuatro años de uso, mientras que el cedro abre en un año e incluso menos. Por otro lado, mucha gente piensa que el timbre que proporciona una madera determinada tiene “fecha de caducidad”; por ejemplo, que aunque el cedro comienza su historia con un sonido más fuerte que el abeto, su tiempo de vida es aparentemente menor, pero es un hecho probado que algunas guitarras de concierto con más de un siglo de vida –como algunas Torres de mediados del siglo XIX- poseen un sonido fuerte, bello y lleno de matices-. Basándose en esto, parece ridículo decir que las guitarras duran solo veinte, treinta o cuarenta años. Los ejemplos anteriores de guitarras con casi un siglo de más de vida sugieren que no conocemos la vida potencial de las guitarras de concierto, pero podemos asegurar que su periodo de vida es mayor que el que algunos críticos imaginan.

No obstante, el proceso de esqueletización no está únicamente determinado por las condiciones ambientales, sino en cómo se enseña a vibrar a la guitarra. Podemos decir por tanto, que el envejecimiento dota a la madera de una mayor cristalización, estabilidad y elasticidad, pero es su frecuente uso, el que dota a la madera de memoria sobre “cómo” debe vibrar. No es difícil de entender si se atiende a la estructura de la madera. Cuando la tapa y, en menor medida, aros, fondo y puente vibran, sufren la percusión de las ondas sonoras en determinados lugares, lo que hace con el tiempo que sean estas zonas cada vez más “frágiles” y permitan una mejor vibración en las mismas. La lignina y la celulosa tienen micro-roturas en estos lugares y vibran mejor ahí donde han vibrado antes. Es como si doblamos un trozo de cuero siempre por el mismo sitio, con el tiempo al plegarlo siempre lo hará por el lugar viciado. Por eso es muy importante tocar en diferentes puntos del mástil, sacar el mayor número de tonos y variedad de sonidos, eso hace que la tapa “aprenda” a vibrar en todas esas frecuencias deseadas, y a hacerlo menos en las indeseadas. Cuando pasa un tiempo, cada guitarra suena a “su guitarrista” porque se adapta a la forma de tocar del mismo, siendo nosotros los responsables de gran parte de la respuesta sonora del instrumento. Es fácil de entender que si, por ejemplo, sólo tocamos tonos graves, aquellos lugares de la tapa que vibran por simpatía con estos tonos se vuelven más elásticos y se favorece este sonido, mientras que los tonos agudos están “agarrotados” porque la tapa apenas ha vibrado en este sentido.

Un saludo

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Por David Blasco Mateos
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