INSTRUMENTOS DE PERCUSIÓN

El Timbal

El timbal tiene una membrana redonda extendida y estirada sobre una caja sellada. La tensión puede ser alterada por medio de un pedal que acciona elementos tensores.

La elección del punto de golpeo, enfatiza los modos preferidos de la membrana circular. Las frecuencias de sonidos están más influenciadas por la cavidad de aire cerrado.

El cabezal redondo de un timbal puede vibrar en un gran número de modos de vibración. La frecuencia fundamental no es generalmente utilizada en la música, está muy amortiguada y no produce un sonido tan agradable como algunos otros modos. Cuando se golpea el cabezal a unos centímetros del borde, no se excita el modo fundamental del timbal. El músico trata de excitar los modos preferidos 11, 21, 31, 41, 51, 61 . El cabezal se golpea sobre la mitad a tres cuartas partes de la distancia desde el centro. Esto está cerca de la línea nodal de varios de los modos que minimizan su contribución al sonido. Las frecuencias de sonidos reales, están más significativamente afectadas por la amortiguación del aire, y finalmente producen la secuencia de frecuencias que escuchamos del instrumento.

Por el contrario, si la caja se golpea en el centro, sólo se excitan los modos 01, 02 y 03

El pedal se conecta a los terminales que controlan la tensión en la membrana. Los primeros timbales tenían cabezales de piel de becerro. Los cabezales de timbales modernos están generalmente hechos de Mylar.

Campanas

Algunas de las campanas de uso común son campanas de iglesia, campanas de carillón, y campanillas (Ver Rossing 2ª Ed. P280). Las campanas de carrillón tienen ocho modos de vibración que contribuyen al tono. Las campanillas golpeadas con un badajo interno blando, tienen un modo 2,0 que es el tono del golpe. El modo 3,0 está sintonizado a tres veces la frecuencia del modo 2,0 y el modo de 2,0 produce algún segundo armónico, por lo que se tiene sonido a los primeros tres armónicos. Rossing (P283) muestra holograma interferogramas de 17 modos de una campanilla C5 (523 Hz).

Platillos

Los platillos al ser golpeados producen un espectacular sonido de percusión; se excitan varios modos de vibración del delgado metal. Dado que los modos de vibración del círculo de metal no son armónicos  , hay una sensación menos definida de tono, que la de la mayoría de los instrumentos de orquesta, donde tono el fundamental está reforzado por el efecto de pérdida del fundamental.

Caja

Los tambores hacen uso de membranas circulares que tienen muchos modos de vibración. La excitación de los diversos modos depende de donde se golpea el tambor. Los timbales se golpean cerca del lateral para excitar ciertos modos preferidos. Por el contrario, la caja se toca en el centro y excita los modos 01, 02 y 03. La frecuencia fundamental de una membrana circular  sin ningún efecto de amortiguación de aire está dada por

La caja es un tambor de dos cabezas, como el bombo y otros tambores de orquesta y de banda que se utilizan en la música occidental. En la caja de ocho a diez cuerdas de tripa con forro de alambre o lazos, son estiradas usualmente a través de la inferior de las dos cabezas; vibran contra las cabezas cuando se golpean las membranas.

Las dos membranas de la caja están acústicamente acopladas una a la otra, especialmente en las bajas frecuencias. Este acoplamiento a través del aire encerrado actúa para duplicar los modos. El miembro de frecuencia más baja del par modo, implica el movimiento de ambas cabezas en la misma dirección, y en el modo más alto, se mueven opuestamente.

Tambor Bajo

Los tambores bajos (bombos) hacen uso de las membranas circulares, las cuales tienen muchos modos de vibración. La excitación de los diversos modos dependen de donde se golpea el tambor. Los timbales se golpean cerca de los bordes para excitar determinados modos preferidos. Por el contrario, el bombo se golpea en el centro y excita los modos 01, 02 y 03. La frecuencia fundamental de una membrana circular ideal, sin ningún efecto de amortiguación del aire está dada por

l bombo tiene generalmente un diámetro de 50-100 cm y membranas en ambas bases del cuerpo cilíndrico. Aunque el bombo no tiene un centro de afinación bien definido, es una práctica común sintonizar el modo más bajo de las dos cabezas, sobre una cuarta musical de separación. El acoplamiento entre las dos cabezas del bombo produce una separación de los dos modos más bajos, los modos 0,1 y 1,1.

Nótese que el valor de la constante en la ecuación anterior de la frecuencia asume que se utilizan unidades MKS, como en el cálculo de la membrana circular.

Xilófono y Marimba

Las barras de Marimba son sintonizadas por el corte en la parte inferior de la barra. Los modos de barra libre normales no están en secuencia armónica, pero se pueden alterar eliminándole material. Están sintonizadas de tal manera que el primer sobretono  es el cuarto armónico. La longitud de barra requerida para una frecuencia dada, está también disminuida por el proceso de corte. Los tubos por debajo están sintonizados a la fundamental de la barra. En un xilófono (mostrado arriba) las barras tienen un corte inferior superficial y el primer sobretono está sintonizado al tercer armónico de la fundamental. Los tubos de resonancia cerrados  refuerzan ambas frecuencias si están sintonizados con la fundamental.

El rango de reproducción de una marimba de concierto es de A2 a C7 (110 a 2093 Hz) y las marimbas bajas se extienden hacia abajo hasta C2 (65 Hz). El corte inferior de las barras de la marimba, producen sobretonos que están descritos como dos octavas arriba, y luego tres octavas más una tercera menor. El cuarto armónico está dos octavas, y el otro sobretono está cerca del décimo armónico (48/5, si se utilizan intervalos justos). Estas resonancias superiores no están reforzadas por el tubo resonador cerrado, ya que sólo produce armónicos impares.

En un xilófono la gama típica de sonidos va de F3 a C8 (349 - 4186 Hz), esta nota de arriba es la misma que la nota más alta en un piano. Tiene barras más estrechas y más gruesas que la marimba, contribuyendo a una mayor velocidad de onda y un mayor tono para una determinada longitud, que la de la marimba. El xilófono tiene un sonido agudo y brillante que se atribuye a las barras gruesas y rígidas y a la presencia del primer sobretono reforzado.

Campanas Tubulares

Por mediación de tubos metálicos sintonizados, pueden obtenerse sonidos de campana. Se conocen comúnmente como campanas o campanillas. Con barras de metal se construye un instrumento similar.

Con alambre fino se suspende un conjunto de tubos verticales huecos, por su parte superior. Cada tubo se golpea con un martillo sobre su parte superior. Los tres modos de vibración más bajos de un tubo de campana tienen frecuencias con relaciones de 2:3:4. Por el efecto de pérdida de la fundamental, el oído percibe esto como un tono de una octava por debajo de la fundamental. Se emiten otros sobre tonos que se salen de este conjunto aproximadamente lineal de armónicos, y ayudan a darle a la campana su sonido particular. Hay tapones de tubos que se dice que ayudan a sostener el tono y amortiguar los armónicos altos. El tapón ayuda a reducir las frecuencias de los pocos primeros modos, pero tiene poco efecto sobre los modos más altos.

Instrumentos de la Familia de Percusión

https://www.youtube.com/watch?v=ieIxVtCGcLs

Martin Grubinger presenta el increíble mundo de los instrumentos de percusión | Música Maestra

https://www.youtube.com/watch?v=58k0vGFjHCg