Aplicación práctica de la electrónica analógica en el campo de la música

Autores:

Albert Peláez Carrera, alumno del INS Terres de ponent (Mollerussa, Lérida)
Tutoría realizada por Montserrat Gorgues.
Nuestro experimento sobre la aplicación de la electrónica analógica en el campo de la música moderna se centrará en los efectos electrónicos sonoros de la guitarra eléctrica, los cuales fabricaremos y analizaremos para comprender su funcionamiento.
 
Para empezar, debemos estudiar las relaciones armónicas que descubrió Pitágoras, las cuáles nos indican qué relación hay entre las subdivisiones al vibrar de las cuerdas de nuestros instrumentos.
 
Así pues, Pitágoras afirmó que cuando se producía el primer armónico su frecuencia era 2·f1, el segundo, que era la tercera división era 3/2·f2, el tercero era 4/3·f3, y así sucesivamente.
 
Ahora ya conocemos las series armónicas, al tocar una nota ya sabemos sus armónicos. Por ejemplo, éste sería el gráfico de los armónicos de mi guitarra tocando la nota LA (#4). La distancia entre ellos cada vez es más corta, como predijo Pitágoras.
 
Una vez conocemos esto, vamos a contrastar los armónicos originales con los resultantes de usar un efecto de guitarra. Pero antes debemos saber que ésos armónicos los tenemos en forma de onda compleja.Ésta onda es la suma de las ondas puras sinus que producen todos los armónicos. Éste sumatorio se llama “Series de Fourier”.
Ahora usaremos un efecto electrónico, éste efecto produce el cambio sobre la onda, y consecuentemente produce una variación de los armónicos. Hay diferentes tipos de efectos, los ecualizadores por ejemplo regulan la intensidad de los armónicos, y las distorsiones, en cambio,  añaden más armónicos.
Cuando usamos éste efecto, llamado “Overdrive”, podemos observar que su gráfica (derecha) ya ha sufrido un aumento de armónicos respecto a los originales (izquierda). Éste sonido se percibe engordado, y es el sonido Blues de los guitarristas tipo Stevie Ray Vaughan, Gary Moore o Carlos Santana.
Su variación en la onda sería ésta:

Entonces hemos descubierto que su circuito electrónico produce ésta variación en las ondas que a la vez produce un aumento significativo de los armónicos.
 
Para realizar su fabricación, usaremos los circuitos electrónicos extraídos de www.pisotones.com . Por ejemplo, éste Overdrive se fabricaría con éste circuito:
 
 
Y usando una placa como ésta:
 
 
En nuestro blog, www.watermelon-effects.blogspot.com podréis encontrar pruebas de sonido de éstos efectos, junto con descripciones de su historia y de sus usuarios más famosos
 
 
 

¿Qué se pretende demostrar?

  • El principio matemático de las relaciones armónicas de Pitágoras, la inducción electromagnética de Faraday, las series de Fourier y la descompuesta rápida de Fourier (FFT).
  • ¿Por qué cuando tocamos un instrumento eléctrico y usamos efectos electrónicos el sonido cambia?
  • ¿Qué modificación hacen éstos efectos y cómo?
  • ¿Y por qué no fabricamos nosotros ése efecto?

Dirigido a:

  • Secundaria
  • Universidad
  • Gran Público

Materiales necesarios:

Para realizar éste proyecto tendremos que disponer de material para realizar proyectos electrónicos, aparatos de análisis de ondas eléctricas (ya sean hardware o software), un software de FFT y herramientas de mecanización de cajas

Enlaces:

·         www.pisotones.com
·         www.guitarrista.com
·         www.tonepad.com
·         Electrónica práctica, unidades de efectos musicales, R.A. Penfold
·         Libro de cocina del stompbox, Nicolas Boscorelli
·         Proyectos electrónicos para músicos, C. Anderton

Para saber más:

Para ampliar el estudio, se pueden analizar las pastillas electromagnéticas de la guitarra eléctrica, y con ellas explicar los principios de inducción electromagnética de Faraday.

Observaciones:

·         Por último me gustaría hacer una reflexión acerca de mi proyecto. En él he usado matemáticas, electrónica y física, pero el resultado final es musical. Con esto, quería decir que no se debe olvidar que la tecnología también nos ayuda a expresar nuestros sentimientos, en éste caso de manera musical, y que sin ésta unión no existiría la llamada música moderna.

·         También decir a todos los estudiantes de bachillerato y futuros ingenieros como yo, que las matemáticas y la ciencias físicas nos rodean, y que intenten encontrar una motivación como la mía para no tan sólo estudiarlas, si no también encontrarlas en sus aficiones y descifrarlas en ellas. Y sobre todo, preguntar al profesor cuando imparta un tema nuevo de matemáticas: ¿Y para qué sirve esto?