Cenefa

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Cithara hispanica

"Ay triste que vengo" Pieza para vihuela de Juan del Encina (1468-1529)

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DETENER LA MUSICA
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Solo un cuaderno de notas. Un "Blog" sin más pretensiones.
La guitarra, pequeña orquesta íntima e individualista como sus creadores hispanos, solicita tiempo y atenciones.
Sobre el eje del ocho que conforma su femenino cuerpo, giran muchos conceptos que incluyen varias disciplinas, científicas , técnicas y artísticas.
Conocimientos inabarcables que deben recogerse en un cuaderno para tenerlos siempre presentes.
Prueba de materiales, ensayos prácticos compartidos,... aún sabiendo que no serán leídos.
¿Por qué entonces?
Por la guitarra y el mundo que puede descubrirse alrededor de ella, y para como ella, ofrecer mis individualistas notas al vacío.

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viernes, 12 de septiembre de 2014

Repuesto del hueso del puente hecho a medida. Su efecto en la comodidad y el sonido.


No es difícil intuir la importancia de los dos puntos de apoyo de las cuerdas de la guitarra. Se puede concretar así:

Transmiten la vibración al mástil y a través del puente a la tapa armónica y a la caja resonante.
Determina la longitud de la masa lineal que vibra ( tiro de la guitarra) y con ello su separación entre trastes afectando a la elongación de los dedos y al nivel sonoro.
Definen la altura de cuerdas (acción) con respecto al diapasón y la comodidad de toque (fuerza de pisado).
El asentamiento selleta –ranura del puente afecta a la calidad del sonido y por ello debe ser perfecto.
El desgaste por uso modifica la afinación y la calidad sonora.
El grosor del mástil y el ensayo de selletas, son las dos operaciones que realizan los luthiers, cuando sus clientes profesionales piden una guitarra que les resulte cómoda, sin pérdida de cualidades sonoras.
Queremos en este artículo fabricar nuestras propias selletas ( o cejuela inferior), como repuestos de la original y para ensayar pequeñas variaciones que modifiquen la acción de la guitarra en graves y agudos. Todo ello sin comprometer ni perder la referencia

Tres motivos principales hacen que las selletas ( o cejuela inferior) se fabriquen con hueso de vaca:
Es un material denso, duro, rígido y estable (no se deforma bajo carga, ni es susceptible a la humedad).
Al ser un material natural y subproducto de la industria cárnica es asequible.
Se ha convertido en un estándar.

La mayoría de los huesos utilizados en las selletas de guitarra proviene, en la actualidad, de vacas o bueyes chinos, ya que la osificación del adulto es más densa y,  normalmente, de la pata, ya que la tibia tiene más densidad que el fémur.

A mayor densidad, mejor transmisión del sonido y menor desgaste.
Se corta longitudinalmente siguiendo la dirección de la tibia.
 Como la madera, es un material anisotrópico con poros y en la parte más cortical, fuera del hueso esponjoso, hay canales longitudinales y transversales
El contacto con las cuerdas, es perpendicular a la longitud del hueso y la transmisión de sonido al puente, se produce en la dirección transversal, más corta.
El hueso es un tejido vivo compuesto por una red de proteínas de colágeno, en cuyo interior se encuentran depósitos de minerales tales como calcio, fósforo, sodio, magnesio y potasio. Una matriz inorgánica de hidroxiapatita (Ca10 (PO4) 6 (OH) 2, le confiere masa y dureza. Una matriz orgánica de proteínas estructurales como el colágeno le da fuerza y flexibilidad. El hueso vivo también tiene vasos sanguíneos, nervios y células con grandes vacuolas de grasa, y una gran cavidad ósea medular, donde se producen las células sanguíneas.



Para hablar con conocimiento de causa, consideramos necesario añadir algunos datos técnicos poco divulgados y difíciles de encontrar.
En relación a sus propiedades mecánicas comparativas son de interés las que mostramos en la tabla:




Lo que le otorga al hueso una dureza algo superior a la de las maderas tropicales es el mineral hidroxiapatita.

Vemos la anisotropía del hueso en su diferente módulo de elasticidad. La mayor rigidez se da en el sentido de carga.

Las velocidades de transmisión sonora del hueso son elevadas. En los huesos largos (fémur, tibia) de bóvidos, el rango de velocidades varía desde 3.400 hasta 4.000 m / s, (Bensamoun et al., 2002).
Como material natural tiene poros. La velocidad de transmisión y la impedancia sonora depende de su porcentaje y tamaño.


Gráfica procedente de Clinical Biomechanics 19 (2004) 639–647 “Transmission scanning acoustic imaging of human cortical bone and relation with the microstructure” según Sabine Bensamoun , Jean-Marc Gherbezza , Jean-François de Belleval ,Marie-Christine Ho Ba Tho


El tamaño de los poros va de 100 micras a 2 mm. El hueso sinterizado logra valores de 50 a 200 micras Comparativamente la madera de Abeto alemán (Picea abies ) tiene poros, (traqueidas celulares), de diámetro inferior a 50 micras (20-40micras). La madera de palosanto de India del puente tiene vasos de 50-100 micras de diámetro.
La impedancia acústica del hueso de femur bovino muestra valores del orden de hasta 9,32 MRaylios, (= MPa.s/m.)
La impedancia acústica de la madera de Picea abies es similar en orden de magnitud pero opone menos resistencia al paso de las ondas que el Palosanto de Brasil, madera con la que se construyen puentes de guitarra. Los poros de aire son la causa de una relativa peor transmisión sonora


      Se conoce como impedancia de un fluido al producto de la densidad de dicho fluido por la velocidad del sonido en el mismo.
La frontera entre dos materiales de diferentes impedancias se denomina interface acústica. Cuando el sonido choca contra ella parte de la energía del sonido es reflejada y parte es transmitida.
La impedancia acústica del aire es inferior a la del hueso en un factor de 1300.
La similar dureza a las maderas tropicales se comprueba empíricamente al cortarlo y trabajarlo. Son fáciles de trabajar con sierras finas, limas y papel de lija.
Hay que manipularlos con cuidado ya que pueden partirse si se caen.

El material utilizado para nuestra experiencia proviene del catálogo de Madinter

Pieza de hueso para selleta de puente AHS de dimensiones 10 x 3 x 85 mm € 1,77 IVA no incluido


Indicaciones del luthier

"Sin duda alguna el taller por el que han pasado más guitarras para reparar o restaurar es el de mi padre Francisco Manuel Diaz en Granada. 

En los años que trabaje con él lo más usual era hacerles un hueso nuevo y ajustarlo bien. Tras esa operación el propietario de la guitarra quedaba sorprendido del cambio radical del sonido.

Yo me centre en ese detalle, ya que lo considere el gran defecto de casi todas las guitarras, y lo que más me sorprendía fue, que no importaba la etiqueta de la guitarra, se repetía una y otra vez. 

En mi taller sigo realizando esa operación a las guitarras que me traen para reparar, aunque el cliente venga por otras cuestiones. A veces ni le digo que voy hacerlo y cuando viene a recoger su guitarra, de nuevo se sorprende y pregunta que fue lo que le hice que mejoró tanto; sencillo, un hueso nuevo bien ajustado.


El hueso no puede oscilar de ninguna de las maneras y la base tiene que ser perfecta, igual que la base del puente donde descansa.

El puente en la mayoría de las ocasiones es de palosanto de Brasil. 
Cuando hay que hacer alguna restauración del tipo que sea lo más aconsejable es utilizar la misma madera , y algún cianoacrilato que se endurezca bastante al secar. Con eso conseguimos que la trasmisión de la vibración apenas sufra pérdida. 

Se me presenta, en algunas ocasiones, el tener que rellenar el canal del hueso porque algunos constructores creen que embutiendo el hueso en el puente y dejándolo mas cerca de la tapa el sonido será mayor, pero con eso lo que consiguen es que las palas del puente no reciban apenas vibración y lo que hacen es frenar más que trasmitir. En ese caso yo repaso bien el canal y preparo un filete de palosanto que ajuste lo mejor posible y lo pego con cianoacrilato. Ese pegamento lo que hace es rellenar las posibles bolsas de aire que pudieran quedar y solidificar la restauración. Después solo queda repasar de nuevo el canal para dejar una base totalmente plana, eso lo comprobamos con una pequeña regla y verificamos que no tenga ninguna oscilación. La forma de hacer toda la operación la dejo a la imaginación de cada cual, pero el norte ya está dado.


Lo mismo se hace si hay que restaurar el ancho del canal. Yo lo dejo a 2,5 mm. Considero que no reduce el sonido comparándolo con un hueso de 2,0. Sin embargo conseguimos que el desgaste en la zona de los bordones sea menor con el tiempo, cosa que reduce la calidad de sonido notablemente. Lo mejor es cambiar el hueso más a menudo y no esperar a que la cuerda lo desgaste excesivamente".

Víctor Díaz, (Granada)

http://guitarra.artepulsado.com/foros/archive/index.php/t-16312.html

Otra información recogida de diversas fuentes, entre otras foros y http://violeroimaginario.blogspot.com.es/2011_02_01_archive.html

  • Punto de apoyo: Las cuerdas deben apoyar exactamente en el borde del hueso que toca al diapasón. Si la cuerda está adelantada, el tiro será mayor y variará la afinación. Para corregirlo, se puede limar hasta mover el punto de apoyo al lugar indicado. Luego de limarlo se deberá lijar hasta pulirlo para eliminar asperezas.
  • Ninguno de los huesos debe tener asperezas que puedan dañar o cortar la cuerda. Para esto, se pueden limar y lijar hasta pulir. Las lijas de grano 360, 500, 1000 y 1500, aplicadas en ese orden permiten un correcto acabado.
  • El ajuste selleta/ranura debe ser exacto para que apoye la mayor superficie posible. Las ranuras muy apretadas no dejan asentar bien la selleta de hueso aunque el contacto de la superficie y la ranura sea perfecta; el sonido resulta opaco.
  • La altura de cuerdas se controla tocando la guitarra, si las sientes duras, seguramente están altas. y si trastean mucho. seguramente es porque están demasiado bajas. Para subir o bajar la altura se hace lo mismo que con la cejilla. Se puede dar inclinación para lograr que, por ejemplo, las primeras cuerdas estén más bajas que las bordonas.
  • Un ancho de 2.5 mm, no reduce el sonido comparándolo con un hueso de 2.0, pero se consigue que, con el tiempo, el desgaste en la zona de los bordones sea menor, cosa que reduce, notablemente, la calidad del sonido. Lo mejor es cambiar el hueso más a menudo y no esperar a que la cuerda lo desgaste excesivamente.
  • El material y la correcta selección del hueso es importante. Los huesos que se encuentran en las casas comerciales no son huesos sino aglomerados de hueso.
  • La eficiencia de transmisión del sonido es mayor cuanto mayor sea la superficie de contacto.



Extraido de Erving Somogyi  http://www.esomogyi.com/principles.html


  • Algunos estudios como los del luthier Greg Beyers Classic Guitar Intonation GALQ Workshop 1995, recogidos por el luthier holandés graduado en Física, Bert Eendebak, proponen una compensación debida al diferente estiramiento y rigidez de las cuerdas. 


"Dado que al pulsar la cuerda se estira,(pasa de longitud L a L+x) el tono se eleva (la frecuencia de vibración f disminuye).  

Por otra parte las cuerdas reales tienen un tono fundamental y una serie de armónicos que no son múltiplos exactos del primero sino que se hacen cada vez más agudos. 
Si pudiéramos acortar el tiro (L) moviendo por ejemplo la cejuela hacia el puente compensaríamos el tono.
Cada vez que se acorta la cuerda al pisar trastes aumenta su rigidez (oscila menos). El cerebro compensa esa situación de forma que al subir en el mastil (subir es ir a notas más agudas acercándonos al puente) las notas suenan más agudas de lo que debieran.La forma tradicional para compensar esta inarmonicidad es mover la selleta hacia atrás, produciendo que el incremento relativo de la longitud de la cuerda sea mayor para posiciones del traste más altas (más cercanas a la boca y el puente). Pasar de 650 a 651 mm es incrementar un. 0,15% Hacerlo de 325 a 326 mm en el traste 12 es aumentar un 3,4%.
Mediante un proceso estadístico encontró soluciones que resultan útiles para un conjunto de cuerdas Augustine Regal con bajos etiqueta azul, para un tiro de 650 mm.


Las compensaciones  funcionan razonablemente bien para la mayoría de cuerdas de nylon, pero  probablemente quedan un poco en la parte alta de cuerdas como Savarez Alliance y otras de carbono".




Bert Eendeback propone la siguiente compensación,


    La anchura de la parte central del puente de las guitarras clásicas varía entre 25 y 30 mm. Este valor está relacionado con la longitud de onda del pico habitual de resonancia. En el campo de frecuencias de la guitarra hay un abanico de longitudes de onda que va de 4 metros para el Mi (82Hz) de la cuerda 6ª a 364 mm para el La# del traste 19 de la cuerda 1
    Hoy se tiende a minimizar el ancho y a aligerar el peso del puente.


    Ricardo E.L Louzao en su libro "La guitarra Mágica" indica que el largo del puente se determina en relación al ancho del lóbulo mayor, siendo normalmente la mitad de ese valor. El peso debe variar para Palosanto de Brasil entre 21 y 27 grs

    Su web guitarraslouzao.com da problemas de seguridad


    Bert Eendeback indica que desde un punto de vista físico la altura de la selleta debe tener la misma magnitud que la anchura del puente. El aumento de altura influirá en el nivel de sonido. Si se aumenta de 10 a 20 mm, la longitud de las cuerdas se incrementará en ~ 0,25 mm, lo que resulta en un cambio completamente insignificante del volumen del sonido. La eficiencia en la transmisión tiene un efecto bastante mayor.

     Para confeccionar la siguiente gráfica el autor, midió con un sonómetro situado a 1 m del puente de una vieja guitarra.



    Mayor altura, mayor sonido y menor comodidad de toque. A partir de un nivel hay riesgo de rotura de cuerdas en el anclaje al puente.

    Propone los siguientes puntos para optimizar el diseño del puente.:


    • El peso del puente y por lo tanto el área de la sección transversal de la parte media del puente tiene que ser minimizado 
    • La altura de la selleta ha de tener un máximo en la posición G/Sol y D/Re y un mínimo para las cuerdas, E/ Mi , primera y sexta (2,5 y 0,5 mm menos) 
    • La rigidez del puente tiene que ser mucho mayor que la de la tapa, con veta paralela colocada perpendicularmente a la veta de la tapa .
    • La compensación de la selleta exige un ancho adicional del bloque de ~ 2 mm 

    Cualquier deslizamiento de la cuerda sobre la parte superior de la selleta debe ser evitado. A este respecto vamos a buscar un aumento del ángulo de salida de la cuerda (min. 30 °) para un mayor contacto
    La longitud de la parte media se basa en la distancia entre las cuerdas. Para una guitarra clásica la distancia varía entre 40 a 45 mm en la posición de traste 0 hasta 57 mm encima del puente.
     La elección de estos números tiene que estar basado en la comodidad de toque del futuro propietario.



    Aconseja para As añadir 20 mm a la distancia entre las cuerdas E, (~ 75 mm)  Propone un puente de 15 mm para el bloque de la selleta y 10 mm para el bloque de atado, lo que resulta en una anchura total de 25 mm. El resultado es un puente pequeño con una alta selleta intentando lograr una sección mínima


    Propone realizar puentes de alas cortas con una longitud de 180 mm (lo normal es 190), calculando 1/4 de la longitud de onda de la frecuencia del segundo modo de vibración de la guitarra (2 0).


    Con semejantes modificaciones nuestra guitarra probablemente dejaría de tener el buscado sonido español.





    Sonómetro con sonda a 100 mm frente a la boca de la guitarra. Ponderación según escala A

    Como puede apreciarse no hay diferencias significativas en el nivel sonoro de las cuerdas al aire excepto en la cuerda 6, por evitar el cerdeo que se produce.

    La comodidad de pulsación de las primas mejora en una pequeña proporción con la Selleta 1.

    La Selleta 2 intenta evitar que se modifique la posición de las bordonas, mejorando la de las primas.

    Un pie de rey permite verificar la planitud de la base de la nueva selleta. Se aprecia luz en algunas zonas, como los extremos, que precisan ajuste.


    Puesto que la rugosidad afecta al área de contacto la pieza se bruñe con lijas en la sucesión propuesta  360, 500, 1000 y 1500 pero decidimos acabar las piezas pasándolas por las telas sintéticas Micro-MeshTM (Can Makei Micro Surface, Finishing Products Inc 1217 West Third Street Wilton, IA USA www.micro-surface.com) de 2500, 3600, 4000, 6000, 8000 y 12000. Adquiere con ello el brillo del esmalte dental. El sonido logrado es excelente en sustain y nivel sonoro.

    Muchos guitarristas mejoran el sonido de su pulsación puliendo las uñas con este tipo de lijas para barniz y madera.




    Siguiendo las instrucciones arriba mencionadas procedemos a limpiar y pulir la ranura del puente una vez retirada la selleta.





    Cómo fabricar tu propia selleta de hueso. 

    (Extraido de How to Prepare Bone Sean J. Barry)



    Para obtener selletas se parte de hueso natural. Compre un nudillo de vaca fresco o una sección de hueso largo, del tipo comúnmente vendido para sopa o bien en una de sus salidas al campo recoja el hueso apropiado.





    Los huesos a elegir son  en verde Húmero en las patas delanteras y Femur en las traseras. En rojo Radio (junto al Cúbito) en las delanteras  y Tibia (junto al Peroné) en las traseras.


    Por debajo tenemos los más estrechos equivalentes de los huesos de la mano y el pié. No olvidemos que estamos ante un ungulado.


    Primero se extrae mecánicamente el tejido de la cavidad medular


    Se sumerge el hueso en agua, agua con amoniaco o agua  a la que se ha añadido un poco de detergente suave para platos. El agua con amoniaco limpia mejor y más rápido, pero requiere una  campana de extracción eficiente. El agua con detergente da resultados similares pero lleva más tiempo y tiende a endurecer algo los tejidos blandos. Se lleva el líquido a ebullición, reduciendo a fuego lento durante 30-40 minutos (si es amoniaco en agua), 50 a 90 minutos (si es detergente en agua), o hasta dos horas (si es agua pura).





    Un húmero de gran tamaño


     Una hueso largo en fase de limpieza




    Seleccionando la parte central. Se ha limpiado el tuétano















    Corte de tiras seleccionadas


















    El objetivo es cocer el tejido blando (en este caso un fémur) y comenzar el proceso de desengrasado. Después del tiempo asignado, retirar y enfriar el hueso, a continuación, utilizar agua corriente en combinación con un cepillo duro para eliminar el tejido blando restante. No tenga miedo de regresar el hueso a la olla a fuego lento.

    Limpio de tejidos blandos, se seca durante un día o dos al aire, luego se corta con sierra de cinta o sierra para metales al tamaño aproximado de las selletas.

    Seque al aire durante al menos 2-3 días, quizás una semana con tiempo húmedo.

    Para desengrasar correctamente tienen que estar totalmente seca. La operación más importante es el desengrasado. Un hueso con restos filtrará lentamente grasa en la madera. La grasa y la cola, no se mezclan. Un puente impregnado no podrá pegarse a la tapa.

    Para desengrasar hueso, sumerja las selletas en petróleo, gasolina sin plomo  (o una mezcla de disolventes del tipo Éter de petroleo al 45%, Petroleo al 51%, Xileno al 2% y Tolueno al 2%) durante  1 a 3 semanas. Es extremadamente inflamable y debe hacerse en un recipiente de vidrio al aire libre en algún lugar a la sombra lejos de viviendas.

    Para comprobar si está desengrasado se moja la selleta seca en gasolina. Si está desengrasado se evaporará rápido y por igual sin rastros o zonas que tardan en secar


    Después de todo este proceso el hueso queda brillante y de color blanco amarillento.

    Si, no es lo suficientemente blanco para su gusto sumérjalo durante 10 minutos en agua oxigenada de farmacia (3% de peróxido de hidrógeno al 3%) en un frasco de vidrio sin tapa. 

    Más tiempo hace que el hueso se blanquee excesivamente resultando planos a la vista. No blanquear con lejía doméstica. No blanquea excesivamente y se filtra en los huesos dañando la matriz proteica.


    La opción alternativa sería comprar por menos de 2 euros un hueso para selleta en un distribuidor como Madinter.



    Otros materiales para la selleta (a veces llamada cejuela inferior)

    En esta lista de referencias podéis encontrar materiales para la fabricación de cejuelas y selletas. Desde plástico o materiales sintéticos pasando por bronce, grafito hasta marfil de elefante africano,marfil fosilizado de Mamut o hueso de vaca, camello o búfalo africano.

    Alfasoni (Barcelona)
    Comercial Pazos (Madrid)
    Herrera_Guitars (Barcelona) huesos a medida
    Jocker_audio (Madrid)  gran gama de materiales Boston
    Maderas Barber (Valencia)
    Madinter(Madrid)
    Rivera_Musica (Valencia)
    Stringsfield (Valencia)

    Allparts (USA)
    ALS_Australian_Luthiers_Supplies (Australia)
    Gotoh (Japón) fabricante de clavijeros y accesorios
    Graph_Tech (Canada) fabricante de materiales sintéticos TUSQ, NuBone
    Musician´s_friend (USA)
    Obbligato. Inc (USA) fabrica material entre grafito y diamante DLC pirolítico BD (Black Diamond)
    Payton (UK)
    Pick_Boy (USA) fabricante de púas y accesorios
    ProMusic (Australia)
    Thomann (Alemania)
    Wharry (Suiza)
    WD_music (UK)


    Si analizamos en una tabla las propiedades mecánicas y acústicas, vemos que si bien latón y porcelana tienen buenas cualidades sonoras no tienen la dureza de la hidroxiapatita del hueso, material que combina dureza con flexibilidad.
    Si utilizáramos madera, sería de especies duras como ébano o palosanto y debajo del hueso ya que el roce desgastaría su perfil.
    El plástico mejor evitarlo. Viene con la forma definitiva y solo puede ajustarse acortándolo y rebajando su altura por debajo. El grosor es fijo. (2,5 mm para guitarra clásica)
    El grafito, que no aparece en la lista no muestra, al menos compactado, una excesiva conductividad del sonido 2.500 m/s pero su impedancia es 5, similar a la del hueso.


    El siguiente artículo del Blog Saddle Materials For Guitars _Guitaring passionately ofrece una muestra de audio de una guitarra acústica Gibson Western Classic con selleta de FMI Marfil fosilizado de Mamut y una segunda grabación usando hueso de vaca.