Membranas

Podemos definir un instrumento como cualquier objeto que es utilizado para algún fin por el ser humano. La clave de esta definición radica en que la propiedad del instrumento no es una característica propia del objeto sino que es brindada por el ser humano al conferirle un uso funcional. (En rigor, podríamos extender esta definición a cualquier especie animal.)

Si la música es el arte deorganizar sonido (con el fin de expresar algo), podemos concluir que un instrumento musical es cualquier objeto que sea utilizado por el ser humano para producir sonidos en el marco de una creación musical. Es decir, potencialmente cualquier objeto es un instrumento musical.

Estudiar la física de los instrumentos musicales equivaldría entonces al estudio de las propiedades acústicas de todos losobjetos, lo que no es una ayuda en la delimitación del objeto de estudio. En consecuencia, trataremos de estudiar las propiedades físicas (acústicas) de algunos objetos que han sido construidos (o utilizados) más frecuentemente como instrumentos musicales.

1. Sistema
Un instrumento musical es un sistema. Un sistema está compuesto por una estructura (las partes que lo integran) y un principiode organización, que es lo que brinda identidad al sistema.

En el caso de los instrumentos musicales el sistema está compuesto al menos por un oscilador. Muchos instrumentos musicales disponen también de un resonador. En este caso, puede ser interesante estudiar la forma en que están acoplados oscilador y resonador. Finalmente es importante identificar la fuerza que excita el oscilador y,particularmente, la forma en que se lo excita.

Por ejemplo, en un instrumento de cuerdas, la cuerda es el oscilador. La caja de resonancia es el resonador. Mientras que la forma en que se aplica la fuerza depende del instrumento: el dedo (o plectro) en la guitarra, un martillo en el piano, un arco en el violín, el viento en el caso del arpa eólica.

SI lo importante de un instrumento musical esque puede producir un sonido entonces el estudio desde el punto de vista acústico de un instrumento musical debe centrarse en la forma en que se produce dicho sonido. Y más ampliamente en la influencia (incidencia) de cada una de las componentes del sistema (oscilador, eventual resonador y forma de excitación) sobre los parámetros del sonido, estos son: frecuencia fundamental (en caso de haberla -en general nos interesará saber cuál es la serie de parciales que se produce y a partir de qué parámetros de genera cada una de las frecuencias que la componen), intensidad, duración, timbre, (forma de onda).

No podemos esperar que haya una única correspondencia entre una parte del sistema y uno de los parámetros del sonido. En general vamos a determinar que las distintas componentes delsistema "instrumento musical" van a estar ejerciendo influencia sobre más de uno de los parámetros del sonido.

En la medida en que el músico intérprete tiene por función la producción de sonidos con su instrumentos musical, es importante la reflexión acerca del funcionamiento de su instrumento a efectos de conocer cómo controlar los distintos parámetros del sonido que producirá en el transcurso deuna interpretación.

2. Principios
Si bien por nuestra definición cualquier objeto es potencialmente un instrumento musical y como tal debería ser estudiado si, en determinadas circunstancias, es utilizado como instrumento musical en el contexto de una composición musical, vamos ahora a concentrarnos en el estudio de ciertos principios de funcionamiento acústico en los que se basa un conjuntoimportante de los instrumentos musicales más usados dentro de nuestra cultura.

Este estudio, más su aplicación final a un caso concreto, pretende dar pistas sobre un método posible para el estudio de los instrumentos musicales desde un punto de vista acústico.

3. Osciladores
En primer lugar debemos estudiar los modos de oscilación de:

cuerdas
columnas de aire
lengüetas...