LOS INSTRUMENTOS ELECTRÓNICOS

1. INTRODUCCIÓN

Los orígenes de los instrumentos electrónicos se remontan a la I Guerra Mundial durante la cual J. Mager inventó el sphärophon, cuyo principio era el uso de ondas eléctricas para la generación de sonidos. Este instrumento fue resultado de los avances electrónicos que se desarrollaron durante los años de la Guerra.

Hoy en día los instrumentos electrónicos siguen en fase de experimentación.

El uso simultáneo de elementos electrónicos y acústicos da lugar a la música mixta o electroacústica. Dicha música se puede generar en diversas situaciones:
- Ejecución instrumental con reproducción de material sonoro producido con anterioridad.
- Ejecución instrumental con procesado electrónico de sonido.
- Utilización de sintetizadores en situación de concierto.
- Conjuntos instrumentales de música electrónica en vivo.
- Sistemas interactivos asistidos por ordenador.

Dentro de los instrumentos electrónicos podemos distinguir entre:
- Electroacústicos
- Electromecánicos: fagot y contrafagot lógicos, vibráfono, acordeón eléctrico, violín eléctrico, guitarra eléctrica, guitarra preparada, bajo eléctrico, batería electrónica básica, theremin, trautonium y las ondas martenot, entre otros.
- Eléctricos: Telharmonium, órganos eléctricos, etc.

Y entre sus complementos podemos citar diferentes tipos de equipos periféricos, los equipos informáticos.

2. INSTRUMENTOS ELECTRO-ACUSTICOS Y ELECTRO-MECÁNICOS

Los instrumentos electro-acústicos son aquellos que teniendo caja de resonancia van acompañados de pastillas de amplificación y control de volumen. Pueden pertenecer a este grupo instrumentos de todas las familias a los cuales se les acopla un adaptador.
Lo que caracteriza a los instrumentos electro-mecánicos es la ausencia de caja de resonancia, por lo que el uso de amplificadores es imprescindible. La producción del sonido pasa por tres etapas:
- Formación del sonido, eléctrico o mecánico.
- Transformación.
- Propagación.

Ejemplos de este tipo de instrumento son los siguientes:

El fagot lógico y el contrafagot lógico son instrumentos adaptados para sustituir la conexión mecánica entre los dedos y los orificios de las notas por un dispositivo eléctrico, para preservar el timbre de las notas emitidas, mejorar el de las notas inferiores y facilitar la tarea del intérprete.

El vibráfono[1] cuyas características principales son su capacidad, gracias a su pedal, de mantener el sonido después de ser emitido por el golpe de las baquetas y la pequeña amplificación de su sonido por la rotación de las paletas que culminan sus tubos resonadores, acción mecánica.

El acordeón eléctrico capta los sonidos individuales por el uso de interruptores. Ejemplo seria el hohner-vox (ver fig. 1).

El violín eléctrico (ver fig. 2) tiene una señal de salida electrónica la cual pasa por los altavoces para su propagación. La ausencia de caja ayuda a prevenir la retroalimentación de las resonancias y hace posible todo tipo de diseño. Algunos modelos incluyen trastes, cuerdas extras, cuerdas simpáticas o cuerdas barítonas que suenan una octava más bajas que las normales, todo esto sin incluir los diferentes efectos electrónicos para modelar el sonido puro, en función de las preferencias del intérprete.

La guitarra eléctrica es un instrumento de cuerda con una o más pastillas, que convierten las vibraciones de las cuerdas en señales eléctricas capaces de ser amplificadas y procesadas. El resto de los circuitos está formado por potenciómetros de volumen, un conmutador de cambio de pastillas, condensadores como filtro de tono, y potenciómetros de tono asociados a estos condensadores. Pueden llegar a ser más complejos, según las necesidades del guitarrista, llegándose incluso a introducir un pequeño preamplificador (previo) o ecualizador transistorizado alimentado por una pila o batería. Esto aumenta la señal de salida y acusa menos el ruido parásito. Hay guitarras sin caja de resonancia (guitarra eléctrica sólida) o con una caja más pequeña de lo habitual (semisólida), las que pueden contar con agujeros al exterior con formas en "f" similares a los de las cajas de resonancia de los violines y otros instrumentos acústicos.

La guitarra preparada (ver fig. 4) es una guitarra eléctrica cuyo sonido se ha alterado colocando objetos (preparaciones) en sus cuerdas. Inspirado por el piano preparado de John Cage, Keith Rowe comenzó a experimentar con su guitarra. En las décadas de 1970 y 1980 Fred Frith y Sonic Youth usaron guitarras preparadas.

El moodswinger (ver fig. 5), cítara eléctrica de 12 cuerdas con un tercer puente adicional. No tiene trastes ni cuello. El tercer puente divide las cuerdas en 2 segmentos con tonos diferentes. Cuando se toca la parte inversa, la guitarra suena como una campana. La cuerda resuena en mayor o menor medida según cómo la parte de atrás se toca, dependiendo de la posición del tercer puente a lo largo de la cuerda. En las posiciones nodales armónicas la cuerda resuena más que en otras posiciones. Por ejemplo, dividiendo la cuerda 1/3 + 2/3 crea una resonancia limpia, mientras al dividirla en 24/33+9/33 se crea poca resonancia. La afinación de Moodswinger es un círculo de quintas E-A-D-G-C-F-A#-D-G#-C#-F#-B. Algunos músicos, insatisfechos con las limitaciones de la guitarra corriente, empezaron a crear instrumentos mejorando las posibilidades técnicas. Lee Ranaldo de Sonic Youth es conocido por usar la técnica del destornillador en sus guitarras.

El bajo (ver fig. 6) nació como un instrumento musical eléctrico de cuatro cuerdas, un híbrido entre la guitarra y el contrabajo. El origen del bajo eléctrico se sitúa sobre el año 1951, en Estados Unidos. Su creador fue Leo Fender. Fender construyó su diseño para aliviar los problemas de espacio y sonido de los contrabajos de la época reduciendo drásticamente el cuerpo, incorporando la amplificación eléctrica y añadiendo los trastes. Actualmente pueden tener entre 4 y 7 cuerdas, hasta 24 trastes, existen mayores, aunque hay una variedad que no los posee. Estos conservan un "toque" comparable al que se tendría con un contrabajo. El bajo se utiliza en los más diversos tipos de música: funk, jazz, blues, rock, metal, pop, country, salsa, reggae, clásica, punk, etc. Funciona como base armónica y rítmica. Sin embargo, también logra cierta importancia melódica y como instrumento solista según el estilo que se interprete. Generalmente se toca con la yema de los dedos. Aun así, hay otras maneras de ejecutarlo: golpeándolo con el dedo pulgar, estirando o pellizcando las cuerdas, usando las yemas de los dedos, o apoyando las yemas de los dedos sobre las cuerdas contra el diapasón. También se puede tocar con púa, e incluso a veces se utilizan palos o varas metálicas para golpear las cuerdas.

Batería electrónica básica: se toca en unos parches que producen un sonido determinado programable. Hay algunos modelos que permiten tocar encima de la música o de otros ritmos ya registrados anteriormente o ya incluidos en la caja de sonidos instalada en la batería electrónica. Muchas ya llevan incluidos muchos sonidos para programar en los parches y no tener que incluir ningún instrumento más, solo los que hay instalados en la batería.

Como final de este apartado veamos otros tipos de instrumentos electrónicos monofónicos cuyas frecuencias son generadas por medios electrónicos y amplificadas de diferentes formas. Todos tienen en común su fecha de invención, surgieron en el periodo de entre guerras del S. XX.

El theremin (ver fig. 7) se compone de una caja a partir de la cual se proyecta hacia arriba una antena para controlar la frecuencia de los sonidos a partir de la distancia de la mano a la misma. El volumen se controla mediante otra antena, esta tiene la forma de una espiral y su posición es horizontal. Tenemos por tanto dos generadores abiertos para la frecuencia y el volumen, y uno cerrado para el timbre. Lo inventó el físico y músico L. Theremine en 1927 y rápidamente su éxito se propago por Europa y EEUU. Aunque se uso inicialmente en acompañamientos orquestales, más tarde derivó hacia músicas de películas de ciencia ficción y hoy en día está cada vez más en boga de grupos pop e indies.

El Trautonium (ver fig. 8), inventado en 1930 por F. Trautwein, posee un generador electrónico de sonidos ricos en armónicos. Su timbre se selecciona mediante filtros. Existen versiones monofónicas y polifónicas. Compositores como Hindemith o Strauss tienen obras para este instrumento.

Las ondas Martenot (ver fig. 9), inventadas por M. Martenot en 1928 presenta cuatro partes, una contiene el teclado y los controles, y las otras tres los difusores del sonido. El principal difusor produce el sonido más natural del instrumento, el métallique mediante un gong proporciona una resonancia metálica, y la palme es un dispositivo que presenta veinticuatro cuerdas tensadas y permite los sonidos de viola y violonchelo cuando se toca legato y de arpa cuando se toca glissando. El sonido se produce cuando un anillo que el intérprete lleva en su dedo índice tira de una cinta que se extiende por toda la longitud del teclado. El tipo de contacto y la dinámica se controlan con un pequeño potenciómetro. Este instrumento electrónico es uno de los pocos que se admiten en las orquestas y su enseñanza se imparte en el conservatorio de París. Tanto Messien como Jolivet han escrito obras para este instrumento.

3. INSTRUMENTOS ELECTRÓNICOS

El instrumento electrónico más antiguo de carácter polifónico fue el telharmonium, de gigantesca maquinaria controlada a través de un teclado. Se proyectó para producir música que pudiese tocarse por teléfono para todos aquellos que quisieran escucharla, pero los sonidos creaban interferencias con los cables del teléfono. A partir de entonces se difundieron enormemente los órganos electrónicos (para su uso en iglesias, hogares, escuelas...), más baratos y pequeños (Hammond).

Un órgano Hammond (ver fig. 10) está basado en los principios del electromagnetismo y de la amplificación a través de altavoces individuales, creado por el inventor estadounidense Laurens Hammond (1895-1973). Hacia los años 50, los músicos Evaristo Enríquez Zavala, Luis Fernando Zepeda y Ernesto Hill Olvera descubrieron, aparentemente en forma independiente, que moviendo de determinada manera las barras deslizantes del Órgano Hammond, era posible emular los sonidos de las vocales. Si a ello sumamos la melodía ejecutada con los teclados, se obtiene el efecto del Órgano que habla, o canta. Zepeda y Hill Olvera explotaron comercialmente este hallazgo a través de sus actuaciones eventuales en el cine mexicano y a través de dos discos. Esta técnica no fue popularizada, pese a que Hill Olvera difundió el secreto de la misma, debido a razones tales como que la manipulación constante de las barras podía desgastarlas rápidamente o bien, porque formar las vocales mientras se ejecuta la melodía, le quita velocidad al organista y dificulta la labor de hacer arreglos para los instrumentos acompañantes. De hecho, en la actualidad solo los músicos que poseen equipos Hammond originales pueden ejecutar esta técnica ya que los teclados electrónicos de hoy en día carecen de estas barras, justamente para hacerlos compatibles con la norma MIDI.

4. EQUIPOS PERIFÉRICOS

Equipo adicional: Para hacer sonar la guitarra, el bajo y el violín eléctricos, se necesita de un equipo adicional al instrumento, puesto que el sonido que produce por sí mismo es de muy bajo volumen. Así, las pastillas se encargan de transformar la vibración de la cuerda en señales eléctricas de baja potencia y éstas se transmiten con un cable o un sistema inalámbrico al amplificador (ver fig. 11).

El micrófono es un dispositivo que convierte energía mecánica en energía eléctrica. Para realizar esta tarea existen tres tipos de micrófonos. En los micrófonos dinámicos las ondas sonoras hacen moverse una lámina que está unida a una bobina. Al moverse la bobina en el campo magnético se induce una corriente proporcional a la presión sonora. Este tipo se caracteriza por la robustez. Los micros de cinta están formados por una delgada cinta metálica que se suspende en un campo magnético. La tensión se modula por los movimientos de la cinta. Estos se deben a la presión sonora. Son muy frágiles. El micrófono de condensador está formado por dos placas paralelas, una fija y otra móvil. El movimiento de esta última debido a la presión acústica hace que el condensador almacene una energía proporcional que después es convertida en señal eléctrica. Existen varias tipologías de micrófonos en función de su directividad[3]. Destacan las unidireccionales, bidireccionales, omnidireccionales.

Los efectos para guitarra eléctrica (o procesadores de señal): Son dispositivos electrónicos que modifican o alteran el tono o el sonido de una guitarra. Por lo general consisten de un circuito con ciertos componentes que procesan la señal recibida. Han sido de gran importancia y han dado forma a la música contemporánea. Normalmente el bajo eléctrico tiene sus propios efectos, aunque casi todo lo que se dice aquí es válido para ellos. Los efectos normalmente son interconectables entre sí, tanto en serie como en paralelo. Los efectos de sonido pueden agruparse en diferentes categorías, según la función que realicen sobre la señal del instrumento. Así, pueden ser moduladores de la señal (chorus, flanger, vibrato, trémolo, etc.) o afectar a la ganancia o nivel de saturación (distorsión, fuzz, overdrive, booster, wah wah, ver fig. 12, etc.). Otro grupo de efectos serían los de repetición (eco y reverberación). También se puede generar efectos de guitarra según la forma de tocar de uno, por ejemplo: el tapeado, el levantado de cuerda, los slide, etc.

Existen diversos tipos de dispositivo, dependiendo de los requerimientos del guitarrista. Los más populares son los que se exponen a continuación.

Pedales: denominados en inglés stomp boxes, se trata de pequeñas cajas metálicas que se encienden y apagan con el pie (de ahí su nombre). Son ideales para tocar en directo, pues como es natural, el músico de esta manera sigue teniendo libres las manos para ejecutar el instrumento. Los más sencillos constan de un solo efecto, con un interruptor para encenderlo o apagarlo y perillas para controlar el nivel de procesamiento de la señal, ecualización, etc., y así conseguir los matices de sonido deseados.

Multiefectos: cuando en la misma unidad se integran diferentes efectos, se consigue en un sólo dispositivo todos los recursos. En la actualidad la gran mayoría de multiefectos se basan en tecnología digital. Los efectos son plenamente configurables y ecualizables, pudiéndose cambiar tanto el orden de la cadena como el nivel de cada uno en el sonido final. Tienen habitualmente numerosos interruptores e incluso un software actualizable mediante lenguaje MIDI.Los multiefectos pueden ser de dos tipos: integrados en una pedalera o en rack. En el primer caso están pensados más para su uso en directo, mediante una unidad compacta, y en el segundo están pensados para ser colocados en un soporte controlado bien manualmente, bien por una pedalera, lo que supone una leve complicación la hora de su conectabilidad, pero es más versátil y profesional (estudios de grabación).

Efectos mediante software: vienen integrados en programas de edición de efectos (por ejemplo, Guitar Rig), propios de los sistemas de grabación, que requieren la utilización de un PC. Algunas unidades de multiefectos tienen su propio software ejecutable, pudiéndose editar y modificar mediante el ordenador.

5. EQUIPOS INFORMÁTICOS

Las siglas MIDI significan “Interfaz Digital para Instrumentos Digitales”. Nos encontramos ante un sistema universal de comunicación entre equipos. Por el entorno midi circulan mensajes codificados en binario y no audio digital.

El sintetizador constituye un conjunto estructurado por varios generadores, susceptibles de producir una gran variedad de señales y con módulos que permiten controlar de manera automática o manual los diferentes parámetros físicos del sonido: amplitud, frecuencia, formantes armónicas, constantes de ataque, cuerpo, caída, etc.

Los componentes y funciones de un dispositivo (sintetizador) son los siguientes:

Osciladores: Producen una frecuencia, cuya forma de onda puede ser sinusoidal, triangular, diente de sierra y cuadrada, que pueden mezclarse entre sí a fin de definir y controlar el timbre (formantes armónicos). La acción de un control (tensión positiva o negativa) permite variar la frecuencia. (Ver fig. 13)

Filtros: Realizan una selección sobre las frecuencias producidas por una fuente.
Esta selección puede ser: corte de agudos (filtros paso bajo) y cortes de bajos (filtros paso alto). Existen filtros paso banda (corte de agudos y graves) y filtros de rechazo de banda (corte central). (Ver fig. 13)

Modulador en anillo: modifica el espectro de dos señales creando frecuencias en cascadas que son la suma y la diferencia de las dos señales iniciales más la suma y la diferencia de las resultantes, etc.

Modulador de intensidad: es un amplificador de ganancia variable, controlado por tensión. Este módulo permite controlar la dinámica de una señal.

Reverberación: es un sistema mediante el cual se puede equilibrar la relación señal directa con la señal reverberada, controlada por una tensión. La reverberación es normalmente un fenómeno acústico que puede ser usada para lograr un efecto puramente sonoro, con el objeto de atenuar la forma de sonidos demasiado “secos”, y amplificar o alargar los objetos sonoros. La reverberación aporta a los sonidos breves un cierto alargue y una caída o terminación que el sonido no posee naturalmente. En otros casos una dosificación diferente puede realizar una transformación en la materia misma del sonido, produciendo una verdadera transmutación sonora.

Generador de forma: envía una tensión de control que permite regular el tiempo de los tres estados de un objeto sonoro: ataque, cuerpo y resonancia. (Ver fig. 14)

Secuenciadores: al igual que los anteriores, son generadores de tensión de control; generalmente están unidos a un teclado o entradas gráficas. Esta tensión puede estar almacenada en una memoria, la cual puede ser utilizada a velocidad variable y controlada a su vez por otra tensión.

Generador de ruido blanco: son generadores en los cuales la señal ocupa todo el espectro audible y puede ser usada como señal audible o como señal de control.


Las computadoras: mediante una conversión digital analógica, permite la creación sintética de todo tipo de sonidos, conocidos o nuevos.

Podemos distinguir entre dos tipos de creación sintética:

- Analógica: En la cual existe una realidad física. Los módulos son componentes electrónicos que funcionan por una tensión eléctrica y las interconexiones se realizan mediante cables o fichas. Por ejemplo, los sintetizadores.
- Digital: Los módulos son programas de cálculo (informática) y las conexiones son instrucciones especializadas que constituyen un organigrama, es decir, órdenes de sucesión para el funcionamiento. Estas son las computadoras.

La computadora recibe todos los datos necesarios para la definición física de la onda sonora deseada al término del dispositivo, dando lugar a partitura (con función análoga a la partitura convencional).


[1] Instrumento de placas de metal en disposición de teclado, cuya extensión estándar es de tres octavas y media -fa4 a fa7- aunque hay constructores que los hacen de cuatro octavas completas
[2] Encina, aliso, caoba, tilo, fresno, etc.
[3] No solo se tiene en cuenta la direccionalidad de los micrófonos, otros aspectos de clasificación son la respuesta en frecuencia, la sensibilidad y el diagrama polar.

6. BIBLIOGRAFIA

Tranchefort, François-René. Los instrumentos musicales en el mundo. Madrid: Alianza Música, 1996.

Núñez, Adolfo. Informática y electrónica musical. Madrid: Editorial Paraninfo, 1993.

Michels, Ulrich. Atlas de la música. Madrid: Alianza editorial, 1999. (12 reimpresión)

Supper, Martin. Música electrónica y música con ordenador. Historia, estética, métodos y sistemas. Madrid: Alianza editorial, 2004.
Remnant, Mary. Historia de los instrumentos musicales. Ediciones Robinbook, s.l., Barcelona, 2002.
Filippi, Lionel. “El sintetizador, la computadora y la música mixta”. Nuevas Propuestas sonoras. La vanguardia musical vista y pensada por los argentinos. Buenos Aires: Editorial Ricordi Americana, 1983.

7. WEBGRAFÍA
http:// http://www.grovemusic.com.fama.us.es/ [Consulta: 5 de mayo de 2008]