Rara vez hay tiempo para escribir sobre cada historia científica interesante que se nos presenta. Por eso, este año volvemos a publicar una serie especial de publicaciones sobre Doce días de Navidad, destacando una historia científica que quedó en el camino en 2020, todos los días del 25 de diciembre al 5 de enero. instrumentos construidos: el bundengan indonesio y el didgeridoo (o didjeridu) aborigen australiano.
El bundengan es un instrumento raro y en peligro de extinción de Indonesia que puede imitar el sonido de gongs de metal y tambores de piel de vaca (kendangs) en un estilo tradicional. gamelán colocar. oh didgeridoo es un instrumento icónico asociado con la cultura aborigen australiana que produce una nota monótona, grave y única que puede ser sostenida continuamente por músicos expertos. Ambos instrumentos son un tema de interés científico porque su construcción relativamente simple produce una física sorprendentemente complicada. Dos estudios recientes sobre sus propiedades acústicas fueron presentados en una reunión a principios de diciembre de la Acoustical Society of America, celebrada en Sydney, Australia, en conjunto con la Australian Acoustical Society.
Bundengan se originó con cazadores de patos indonesios como protección contra la lluvia y otras condiciones adversas en el campo, sirviendo también como instrumento musical para pasar el tiempo. Es una estructura de media cúpula tejida con hendiduras de bambú para formar una rejilla, cruzada en la parte superior para formar la cúpula. Luego, esta cúpula se cubre con capas de vainas de bambú fijadas con fibras de palma de azúcar. Los músicos suelen sentarse con las piernas cruzadas dentro del resonador en forma de cúpula y pulsan las cuerdas y las barras para tocar. Las cuerdas producen sonidos metálicos mientras que las placas internas generan sonidos de percusión similares a los de los tambores.
Gea Oswah Fatah Parikesit de la Universitas Gadja Mada en Indonesia ha estado estudiando la física y la acústica del bundengan durante varios años. Y sí, sabe tocar el instrumento. “Necesitaba aprender a investigar”, dijo durante una conferencia de prensa. «Es muy difícil porque tienes dos estilos diferentes de bloqueo para el lado derecho y el izquierdo. La mano derecha es para la melodía, para las cuerdas, y la izquierda es para el ritmo, para rasguear los acordes».
Gran parte de Parikesit Búsqueda anterior En Bundengan se centró en metal/percusión inusual. sonido de cuerdas, especialmente el papel fundamental que desempeña la colocación de los clips de bambú. Utilizó simulaciones por computadora de vibraciones de cuerdas para comprender cómo se producía el sonido específico del gong y cómo esas vibraciones cambian con la adición de clips de bambú ubicados en diferentes secciones de la cuerda. Descubrió que agregar los clips produce dos vibraciones de diferentes frecuencias en diferentes lugares de la cuerda, y la sección más larga tiene una vibración de mayor frecuencia en comparación con la vibración de menor frecuencia de la parte más corta de la cuerda. Ésta es la clave para producir el sonido parecido al gong.
Esta vez, Parikesit estaba intrigado por el hecho de que muchos músicos bundengan habían notado que el instrumento suena mejor cuando está mojado. De hecho, hace varios años, Parikesit asistió a un concierto de bundengan en Melbourne durante el verano, cuando hacía mucho calor y estaba seco, tanto que los músicos trajeron sus propias botellas de agua con atomizador para asegurarse de que los instrumentos permanecieran (preferiblemente) completamente mojados.
Gea Oswah Fatah Parikesit
«Un elemento clave entre las versiones seca y húmeda del bundengan son las fundas de bambú, el material utilizado para revestir la pared del instrumento», dijo Parokesit. «Cuando el bundengan está seco, las vainas de bambú se abren y esto resulta en conexiones más flojas entre las vainas vecinas. Cuando el bundengan está mojado, las vainas tienden a formar una forma ondulada, pero como se mantienen unidas por cuerdas, forman conexiones estrechas entre dobladillos vecinos.»
La tensión resultante permite que las vainas vibren juntas. Esto tiene un impacto significativo en el sonido del instrumento, adquiriendo una calidad más «vibrante» cuando está seco y un sonido de gong más metálico cuando está húmedo. Parikesit intentó hacer bundengans con otros materiales: papel, hojas e incluso plástico. Pero ninguno de ellos produce la misma calidad de sonido que las fundas de bambú. A continuación, planea investigar otros instrumentos musicales fabricados con fundas de bambú. “Como indonesio, tengo una motivación adicional porque el Bundengan es una parte de nuestro patrimonio cultural”. parikesit dijo. «Estoy haciendo todo lo posible para apoyar la conservación y documentación del bundengan y otros instrumentos indonesios en peligro de extinción».
Acoplamiento con el tracto vocal humano.
Mientras tanto, John Smith, de la Universidad de Nueva Gales del Sur, está igualmente intrigado por la física y la acústica. de didgeridoo. El instrumento se construye a partir del tronco o de grandes ramas del árbol de eucalipto. El truco consiste en encontrar un árbol vivo con mucha actividad de termitas de modo que el tronco haya sido ahuecado, dejando sólo la corteza viva de albura. Luego se corta un tronco adecuadamente hueco, se limpia, se le quita la corteza, se recortan los extremos y se le da al exterior forma de un cilindro o cono largo para producir el instrumento final. Cuanto más largo sea el instrumento, más bajo será el tono.
Los músicos harán vibrar sus labios para tocar el didgeridoo de manera similar a los instrumentos de válvula labial como trompetas o trombones, excepto que usan una pequeña boquilla adjunta al instrumento como interfaz. (A veces se añade un borde de cera de abejas al extremo de la boquilla del didgeridoo). Los músicos suelen utilizar la respiración circular para mantener ese zumbido continuo y grave durante varios minutos, esencialmente inhalando por la nariz y utilizando el aire almacenado en las mejillas hinchadas. para seguir produciendo sonido. Eso es el acoplamiento del instrumento con el tracto vocal humano Esto hace que la física sea tan compleja, según Smith.
Smith estaba interesado en investigar cómo los cambios en la configuración del tracto vocal producían cambios tímbricos en el patrón rítmico de los sonidos producidos. Para ello, “necesitábamos desarrollar una técnica que pudiera medir las propiedades acústicas del tracto vocal de un músico mientras toca”, dijo Smith durante la misma rueda de prensa. «Esto implicó inyectar una señal de banda ancha en la comisura de la boca del jugador y usar un micrófono para grabar la respuesta». Esto permitió a Smith y sus colegas registrar la impedancia del tracto vocal en diferentes configuraciones en la boca.
kate callas
Los resultados: «Hemos demostrado que fuertes resonancias en el tracto vocal pueden suprimir bandas de frecuencia en el sonido de salida», dijo Smith. “Las bandas de frecuencias fuertes restantes, llamadas formantes, son percibidas por nuestro oído porque se encuentran en los mismos rangos que los formantes que utilizamos en el habla. Es un poco como un escultor quitando mármol y observamos las piezas que quedan. «
Smith y cols. También señaló que las variaciones en el timbre surgen cuando el músico canta mientras toca o imita sonidos de animales (como dingo o el cucaburra), que produce muchas frecuencias nuevas en el sonido de salida. Para medir el contacto entre las cuerdas vocales, colocaron electrodos a cada lado de la garganta del músico y los electrocutaron con una pequeña corriente eléctrica de alta frecuencia. Midieron simultáneamente el movimiento de los labios con otro par de componentes eléctricos encima y debajo de los labios. Ambos tipos de vibraciones afectan el flujo de aire para producir las nuevas frecuencias.
En cuanto a lo que hace que un didgeridoo sea deseable y atractivo para los músicos, las mediciones acústicas en un conjunto de 38 instrumentos de este tipo (con la calidad de cada uno evaluada por siete expertos en siete categorías subjetivas diferentes) produjeron un resultado bastante sorprendente. Se podría pensar que los músicos preferirían instrumentos con resonancias muy fuertes, pero resultó ser todo lo contrario. Los instrumentos con resonancias más fuertes obtuvieron la peor clasificación, mientras que aquellos con resonancias más débiles obtuvieron una clasificación más alta. Smith, por su parte, cree que esto tiene sentido. «Esto significa que la resonancia del propio tracto vocal puede dominar el timbre de las notas», dijo.
