Un instrumento de viento metal es un instrumento musical que produce sonido mediante la vibración simpática del aire en un resonador tubular en sintonía con la vibración de los labios del músico. Los instrumentos de viento metal también se denominan labrosones [1] o labrófonos , del latín y griego elements que significan 'labio' y 'sonido'.
Hay varios factores que intervienen en la producción de diferentes tonos en un instrumento de viento metal . Se utilizan correderas , válvulas , ganzúas (aunque rara vez se utilizan hoy en día) o llaves para cambiar la longitud vibratoria de los tubos, modificando así la serie armónica disponible, mientras que la embocadura del intérprete , la tensión de los labios y el flujo de aire sirven para seleccionar el armónico específico producido a partir de la serie disponible.
La opinión de la mayoría de los estudiosos (véase organología ) es que el término "instrumento de metal" debería definirse por la forma en que se produce el sonido, como se ha indicado anteriormente, y no por si el instrumento está realmente hecho de metal . Así, encontramos instrumentos de metal hechos de madera, como la trompa alpina , la corneta , la serpiente y el didgeridoo , mientras que algunos instrumentos de viento de madera están hechos de metal, como el saxofón .
Los instrumentos de metal modernos generalmente pertenecen a una de dos familias:
Existen otras dos familias que, en general, han quedado obsoletas funcionalmente a efectos prácticos. Sin embargo, los instrumentos de ambos tipos se utilizan a veces para interpretaciones con instrumentos de época de piezas barrocas o clásicas. En composiciones más modernas, se utilizan ocasionalmente por su entonación o color tonal.
Los instrumentos de viento metal también pueden caracterizarse por dos generalizaciones sobre la geometría del orificio , es decir, el tubo entre la boquilla y el ensanchamiento del tubo en la campana . Esas dos generalizaciones se refieren a
Si bien todos los instrumentos de viento metal modernos con válvulas y varas constan en parte de tubos cónicos y en parte de tubos cilíndricos, se dividen de la siguiente manera:
Las resonancias de un instrumento de viento metal se asemejan a una serie armónica , con la excepción de la resonancia más baja, que es significativamente más baja que la frecuencia fundamental de la serie de la que las otras resonancias son armónicos . [2] Dependiendo del instrumento y la habilidad del intérprete, la fundamental faltante de la serie aún se puede tocar como un tono de pedal , que se basa principalmente en la vibración en las frecuencias de armónicos para producir el tono fundamental. [3] [4] El diámetro del orificio en relación con la longitud determina si el tono fundamental o el primer armónico es el parcial más bajo prácticamente disponible para el intérprete en términos de facilidad de ejecución y musicalidad, dividiendo los instrumentos de viento metal en instrumentos de tubo completo y de medio tubo. Estos términos se derivan de una comparación con los tubos de órgano , que producen el mismo tono que el tono de pedal fundamental de un instrumento de viento metal de igual longitud. [5]
Ni los cuernos ni la trompeta podían producir la primera nota de la serie armónica... Un cuerno que diera el do de un tubo de órgano abierto de 8 pies tenía que tener 16 pies (5 m) de largo. La mitad de su longitud era prácticamente inútil... se descubrió que si el calibre del tubo se ampliaba lo suficiente en proporción a su longitud, se podía confiar en que el instrumento diera su nota fundamental en todas las circunstancias normales. – Cecil Forsyth, Orchestration , p. 86 [6]
Los instrumentos de esta lista quedan, por diversas razones, fuera del alcance de gran parte de la discusión anterior sobre las familias de instrumentos de metal.
Las válvulas se utilizan para cambiar la longitud de los tubos de un instrumento de viento metal, lo que permite al intérprete alcanzar las notas de varias series armónicas. Cada válvula presionada desvía la corriente de aire a través de tubos adicionales, de forma individual o en combinación con otras válvulas. Esto alarga la columna de aire vibrante, lo que reduce el tono fundamental y la serie armónica asociada producida por el instrumento. Existen diseños, aunque raros, en los que este comportamiento se invierte, es decir, al presionar una válvula se elimina una longitud de tubo en lugar de agregar uno. Un ejemplo moderno de una válvula ascendente de este tipo es el trombón Yamaha YSL-350C, [7] en el que el tubo de la válvula adicional normalmente se activa para afinar el instrumento en si bemol , y al presionar la palanca del pulgar se elimina un tono completo para afinar el instrumento en do. Las válvulas requieren lubricación regular .
En 1864 (a más tardar), se había generalizado casi por completo la disposición básica de válvulas basada en la acción de tres válvulas, como lo demuestra el método de Arban publicado ese año. El efecto de una combinación particular de válvulas se puede ver en la tabla siguiente. Esta tabla es correcta para la disposición básica de tres válvulas en casi cualquier instrumento de viento metal con válvulas moderno. La disposición de cuatro válvulas más común es un superconjunto de la disposición de tres válvulas bien establecida y se menciona en la tabla, a pesar de que la exposición de los sistemas de cuatro válvulas y también de cinco válvulas (este último utilizado en la tuba) está incompleta en este artículo.
Como las válvulas bajan el tono, una válvula que hace que un tono sea demasiado bajo (plano) crea un intervalo más ancho que el deseado, mientras que una válvula que toca agudo crea un intervalo más estrecho que el deseado. Las deficiencias de entonación de los instrumentos de metal que son independientes del sistema de afinación o temperamento son inherentes a la física del diseño de válvulas más popular, que utiliza una pequeña cantidad de válvulas en combinación para evitar longitudes de tubos redundantes y pesadas [8] (esto es completamente independiente de las ligeras deficiencias entre el sistema de temperamento igual (par) dominante de la música occidental y el temperamento justo (no igual) de la serie armónica en sí). Dado que cada alargamiento del tubo tiene un efecto inversamente proporcional en el tono ( Tono de los instrumentos de metal ), mientras que la percepción del tono es logarítmica, no hay forma de que una simple adición de longitud sin compensar sea correcta en cada combinación cuando se compara con los tonos del tubo abierto y las otras válvulas. [9]
Por ejemplo, dada una longitud de tubo igual a 100 unidades de longitud cuando está abierto, se pueden obtener las siguientes discrepancias de sintonización:
Para tocar notas con válvulas (especialmente 1.ª + 3.ª y 1.ª + 2.ª + 3.ª) es necesario compensar para ajustar la afinación de forma adecuada, ya sea mediante el control de los labios y la respiración del intérprete, mediante algún tipo de asistencia mecánica o, en el caso de los instrumentos de viento, mediante la posición de la mano que detiene el instrumento en la campana. La "T" significa disparador en el trombón.
Tradicionalmente [10] las válvulas bajan el tono del instrumento añadiendo longitudes adicionales de tubos en función de una afinación justa :
La combinación de las válvulas y los armónicos del instrumento conduce a las siguientes relaciones y comparaciones con una afinación igual de 12 tonos y con una afinación común de cinco límites en C:
El tubo adicional para cada válvula suele tener su propia corredera de afinación corta para realizar un ajuste fino de la afinación de la válvula, excepto cuando es demasiado corto para que esto sea posible. En el caso de la primera y la tercera válvula, esta corredera suele estar diseñada para ajustarse mientras se toca el instrumento, para compensar las deficiencias del sistema de válvulas.
En la mayoría de las trompetas y cornetas, la compensación debe proporcionarse extendiendo la tercera corredera de la válvula con el tercer o cuarto dedo, y la primera corredera de la válvula con el pulgar de la mano izquierda (ver Activación o lanzamiento a continuación). Esto se utiliza para bajar el tono de las combinaciones de válvulas 1–3 y 1–2–3. En la trompeta y la corneta, estas combinaciones de válvulas corresponden a Re bajo, Do bajo♯ , Sol bajo y Fa bajo♯ , por lo que cromáticamente, para mantenerse afinado, uno debe usar este método.
En instrumentos con una cuarta válvula, como tubas, bombardinos, trompetas piccolo , etc., esa válvula baja el tono en una cuarta perfecta; esto se utiliza para compensar la agudeza de las combinaciones de válvulas 1–3 y 1–2–3 (4 reemplaza a 1–3, 2–4 reemplaza a 1–2–3). Las tres válvulas normales se pueden utilizar además de la cuarta para aumentar el rango del instrumento hacia abajo en una cuarta perfecta, aunque con problemas de entonación cada vez más severos .
Cuando los modelos de cuatro válvulas sin ningún tipo de compensación tocan en el registro correspondiente, la agudeza se vuelve tan severa que los ejecutantes deben tocar la nota medio tono por debajo de la que están intentando tocar. Esto elimina la nota que está medio tono por encima de su fundamental abierta.
Los fabricantes de instrumentos de viento metal graves pueden elegir uno o una combinación de cuatro enfoques básicos para compensar las dificultades de afinación, cuyos respectivos méritos están sujetos a debate:
En el sistema de compensación, cada una de las primeras dos (o tres) válvulas tiene un conjunto adicional de tubos que se extienden desde la parte posterior de la válvula. Cuando se presiona la tercera (o cuarta) válvula en combinación con otra, el aire se dirige a través del conjunto habitual de tubos más el adicional, de modo que el tono se reduce en una cantidad adecuada. Esto permite que los instrumentos compensados toquen con una entonación precisa en la octava por debajo de su segundo parcial abierto, lo que es fundamental para las tubas y los bombardinos en gran parte de su repertorio.
El sistema de compensación se aplicó a las trompas para cumplir un propósito diferente. Se utilizó para permitir una trompa doble en fa y si bemol para facilitar la ejecución de las dificultades en el registro alto. En contraste con el sistema utilizado en tubas y bombardinos, el "lado" predeterminado de la trompa es la trompa de fa más larga, con tramos secundarios de tubos que entran en juego cuando se presionan las válvulas primera, segunda o tercera; al presionar la válvula de pulgar, se eliminan estas correderas de válvula secundaria y la longitud adicional de tubo principal para producir una trompa de si bemol más corta . Un diseño "doble completo" posterior tiene tubos de sección de válvula completamente separados para los dos lados, y se considera superior, aunque bastante más pesado.
Al principio, los instrumentos compensados tendían a sonar cargados y a soplar con menos libertad debido a que el aire se desviaba hacia atrás a través de las válvulas principales. En los primeros diseños, esto provocaba curvas pronunciadas en los tubos y otras obstrucciones del flujo de aire. Por lo tanto, algunos fabricantes prefirieron agregar más válvulas "rectas", que, por ejemplo, podían afinarse un poco más abajo que las válvulas 2.ª y 1.ª y estaban destinadas a usarse en lugar de estas en las respectivas combinaciones de válvulas. Si bien ya no se incluyen en los bombardinos durante décadas, muchas tubas profesionales aún se construyen de esta manera, siendo cinco válvulas comunes en las tubas en do y si bemol y cinco o seis válvulas en las tubas en fa. [ cita requerida ]
Los trompetas dobles compensadoras también pueden sufrir la congestión resultante del aire que pasa a través de la sección de válvulas dos veces, pero como esto realmente solo afecta al lado F más largo, un trompeta doble compensadora puede ser muy útil para un trompetista de primera o tercera trompa, que usa menos el lado F.
Otro enfoque fue la adición de dos juegos de varas para diferentes partes del rango. Algunos bombardinos y tubas se construyeron de esta manera, pero hoy en día, este enfoque se ha vuelto muy exótico para todos los instrumentos, excepto las trompas, donde es la norma, generalmente en una configuración doble, a veces incluso triple.
Algunos instrumentos de viento metal con válvulas cuentan con gatillos o palancas que alargan manualmente (o, con menos frecuencia, acortan) la corredera de afinación principal, la corredera de la válvula o el tubo principal. Estos mecanismos modifican el tono de las notas que son naturalmente agudas en un registro específico del instrumento, o cambian el instrumento a otro rango de interpretación. Los gatillos y palancas permiten un ajuste rápido mientras se toca.
El disparador se utiliza en dos sentidos:
Un "throw" es un agarre de metal simple para el dedo o pulgar del jugador, unido a una corredera de válvula. El término general "throw" puede describir un gancho en forma de U, una montura (agarres en forma de U) o un anillo (agarre en forma de anillo) en el que descansa el dedo o pulgar del jugador. El jugador extiende un dedo o pulgar para alargar una corredera y lo retrae para devolver la corredera a su posición original.
A veces, en la primera corredera de la válvula se encuentran disparadores o pulsadores. Se accionan con el pulgar del ejecutante y se utilizan para ajustar una amplia gama de notas utilizando la primera válvula, en particular la línea superior escrita por el ejecutante F, la A que se encuentra justo encima de esa y la B ♭ que se encuentra encima de esa. Otras notas que requieren la primera corredera de la válvula, pero que no son tan problemáticas sin ella, incluyen la primera línea E, la F que se encuentra encima de esa, la A que se encuentra encima de esa y la tercera línea B ♭ .
Los disparadores o pulsadores se encuentran a menudo en la corredera de la tercera válvula. Se accionan con el cuarto dedo del músico y se utilizan para ajustar el re y el do ♯ más bajos . Las trompetas suelen utilizar pulsadores, mientras que las cornetas pueden tener un disparador o pulsador.
Los disparadores de trombón se instalan principalmente, pero no exclusivamente [7], en los trombones con gatillo F, bajo y contrabajo [11] para alterar la longitud de los tubos, haciendo así que ciertos rangos y tonos sean más accesibles.
En ocasiones, un bombardino tiene un disparador en válvulas distintas de la 2 (especialmente la 3), aunque muchos bombardinos de calidad profesional, y de hecho otros instrumentos de banda de metales, tienen un disparador para la corredera de afinación principal. [12]
Los dos tipos principales de mecanismos de válvulas son las válvulas rotativas y las válvulas de pistón . Los primeros instrumentos con válvulas de pistón se desarrollaron justo después del comienzo del siglo XIX. La válvula Stölzel (inventada por Heinrich Stölzel en 1814) fue una variedad temprana. A mediados del siglo XIX, la válvula de Viena fue un diseño mejorado. Sin embargo, muchos músicos profesionales prefirieron las válvulas rotativas por su acción más rápida y confiable, hasta que se fabricaron en masa mejores diseños de válvulas de pistón hacia fines del siglo XIX. Desde las primeras décadas del siglo XX, las válvulas de pistón han sido las más comunes en los instrumentos de viento metal, excepto en la trompa de orquesta y la tuba. [13] Véase también el artículo Válvulas de instrumentos de viento metal .
Debido a que el ejecutante de un instrumento de viento metal tiene control directo del vibrador principal (los labios), los instrumentos de viento metal aprovechan la capacidad del ejecutante para seleccionar el armónico en el que vibra la columna de aire del instrumento. Al hacer que el instrumento sea aproximadamente el doble de largo que el instrumento de viento madera equivalente y comenzar con el segundo armónico, los ejecutantes pueden obtener un buen rango de notas simplemente variando la tensión de sus labios (ver embocadura ).
La mayoría de los instrumentos de viento metal están equipados con una boquilla extraíble . Se pueden utilizar boquillas de diferentes formas, tamaños y estilos para adaptarse a diferentes embocaduras o para producir más fácilmente ciertas características tonales. Las trompetas, trombones y tubas suelen estar equipadas con una boquilla ahuecada, mientras que las trompas están equipadas con una boquilla cónica.
Una diferencia interesante entre un instrumento de viento de madera y un instrumento de viento de metal es que los primeros no son direccionales, lo que significa que el sonido producido se propaga en todas direcciones con un volumen aproximadamente igual. Los instrumentos de viento de metal, por otro lado, son altamente direccionales, y la mayor parte del sonido producido viaja directamente hacia afuera desde la campana. Esta diferencia hace que sea significativamente más difícil grabar un instrumento de viento de manera precisa. También juega un papel importante en algunas situaciones de interpretación, como en las bandas de música.
Tradicionalmente, los instrumentos suelen estar hechos de latón , pulido y luego lacado para evitar la corrosión . Algunos instrumentos de mayor calidad y costo utilizan un baño de oro o plata para evitar la corrosión.
Las alternativas al latón incluyen otras aleaciones que contienen cantidades significativas de cobre o plata. Estas aleaciones son bioestáticas debido al efecto oligodinámico y, por lo tanto, inhiben el crecimiento de moho , hongos o bacterias . Los instrumentos de viento metal construidos con acero inoxidable o aluminio tienen una buena calidad de sonido, pero son rápidamente colonizados por microorganismos y se vuelven desagradables de tocar.
La mayoría de los instrumentos de mayor calidad están diseñados para prevenir o reducir la corrosión galvánica entre el acero de las válvulas y los resortes y el latón de los tubos. Esto puede adoptar la forma de un diseño desecante para mantener las válvulas secas, zinc de sacrificio , núcleos de válvulas y resortes reemplazables, arandelas aislantes de plástico o materiales no conductores o nobles para los núcleos de válvulas y resortes. Algunos instrumentos utilizan varias de estas características. [ no es lo suficientemente específico para verificarlo ]
El proceso de fabricación del extremo abierto grande (campana) de un instrumento de viento se denomina golpeteo de metal . Para fabricar la campana de, por ejemplo, una trompeta, una persona traza un patrón y da forma a una chapa metálica en forma de campana utilizando plantillas, máquinas herramienta, herramientas manuales y planos. El fabricante corta la pieza bruta de la campana, utilizando cizallas manuales o eléctricas. Martilla la pieza bruta sobre un mandril en forma de campana y empalma la costura, utilizando una herramienta de entallado. La costura se suelda con un soplete y se alisa con un martillo o una lima. Se utiliza un banco de estirado o una prensa de husillo equipada con un tapón de plomo expandible para dar forma y alisar la campana y el cuello de la campana sobre un mandril. Se utiliza un torno para hacer girar la cabeza de la campana y formar un cordón en el borde de la cabeza de la campana. Los cuellos de campana previamente formados se recocen, utilizando un soplete manual para ablandar el metal para doblarlo más. Los rayones se eliminan de la campana utilizando un paño recubierto de abrasivo.
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Algunos instrumentos especiales están hechos de madera.
Los instrumentos fabricados principalmente de plástico surgieron en la década de 2010 como una alternativa más barata y más robusta al latón. [14] [15] Los instrumentos de plástico pueden venir en casi cualquier color. El sonido que producen los instrumentos de plástico es diferente al del latón, la laca, el oro o la plata. [16] Esto se debe a que el plástico es mucho menos denso, o más bien tiene menos materia en un espacio determinado en comparación con los mencionados anteriormente, lo que hace que las vibraciones se produzcan de manera diferente. Si bien originalmente se consideraban un truco, estos modelos de plástico han ganado popularidad durante la última década y ahora se los considera herramientas de práctica que permiten viajar de manera más cómoda y son una opción más económica para los músicos principiantes.
Los instrumentos de metal son una de las principales familias de instrumentos clásicos y se tocan en una variedad de conjuntos musicales .
Las orquestas incluyen un número variable de instrumentos de metal según el estilo musical y la época, normalmente:
Las bandas de concierto generalmente tienen una sección de metales más grande que una orquesta, normalmente:
Las bandas de metales británicas están formadas íntegramente por instrumentos de viento metal, en su mayoría de calibre cónico. La composición típica es la siguiente:
Los quintetos son conjuntos de metales pequeños y comunes; un quinteto generalmente contiene:
Las big bands y otras bandas de jazz suelen contener instrumentos de viento metal con orificio cilíndrico.
Las bandas mexicanas tienen:
Los instrumentos de metal individuales también se utilizan a menudo para acompañar a otros instrumentos o conjuntos, como un órgano o un coro .
