LA CREACIÓ DE LA BARÍTONA I EL NOU DISSENY DE LA TENORA CERET 2014... · 2014-09-29 · LA...

12
1 / 12 LA CREACIÓ DE LA BARÍTONA I EL NOU DISSENY DE LA TENORA (Ceret, 27 de setembre de 2014) Joaquim Agulló i Batlle, membre de la Secció de Ciències i Tecnologia de l’Institut d’Estudis Catalans Illustríssim director del Museu d’Instruments de Ceret, senyores i senyors. El president de l’Institut d’Estudis Catalans m’ha demanat que us comuniqui que lamenta molt no poder assistir a aquesta festa, a causa d’altres compromisos ineludibles. Agraeixo profundament la invitació per a presentar en aquest Dia del Joglar la tenora i la barítona, fruit de sengles programes de recerca de l’Institut d’Estudis Catalans INTRODUCCIÓ Pot sobtar que uns instruments musicals hagin estat dissenyats científicament, però si es té en compte que l’enginyeria, que és la meva professió, és, genuïnament, l’aplicació de la física per mitjà de les matemàtiques per a resoldre problemes tècnics, ja no sorprèn tant. És cert que l’enginyeria ha tingut poc a dir en el disseny dels instruments de l’orquestra. Com que se’n construeixen tants, el procés d’evolució i de selecció natural que l’habilitat dels constructors i l’exigència dels músics propicien ha portat aquests instruments a un grau molt elevat de perfeccionament, i difícilment l’enginyeria els podria fer anar més enllà. Però en el cas dels instruments tradicionals la situació és diferent, atès que se’n construeixen en menys quantitat, i perquè un retoc per a corregir una nota n’afecta d’altres i cal, tot seguit, corregirles. El mètode artesanal, que es planteja una correcció rere l’altra, porta a un procés iteratiu que en molts casos queda lluny de la perfecció buscada. El mètode amb base científica fa drecera: tots els canvis són considerats alhora, i això fa que amb uns pocs prototips s’arribi al grau de perfeccionament cercat. Aquest ha estat el cas de la tenora de l’IEC. El mètode amb base científica és encara més decisiu si es tracta de crear un instrument nou condicionat per les seves característiques musicals. A partir d’un prototip «zero», dissenyat tenint en compte aquestes característiques, se n‘avaluen les desviacions

Transcript of LA CREACIÓ DE LA BARÍTONA I EL NOU DISSENY DE LA TENORA CERET 2014... · 2014-09-29 · LA...

Page 1: LA CREACIÓ DE LA BARÍTONA I EL NOU DISSENY DE LA TENORA CERET 2014... · 2014-09-29 · LA CREACIÓ DE LA BARÍTONA I EL NOU DISSENY DE LA TENORA (Ceret, 27 de setembre de 2014)

  1 / 12 

 

LA CREACIÓ DE LA BARÍTONA I EL NOU DISSENY DE LA TENORA 

(Ceret, 27 de setembre de 2014) 

Joaquim Agulló i Batlle, membre de la Secció de Ciències i Tecnologia 

de l’Institut d’Estudis Catalans 

 

Il∙lustríssim director del Museu d’Instruments de Ceret, senyores i senyors. 

El  president  de  l’Institut  d’Estudis  Catalans  m’ha  demanat  que  us  comuniqui  que 

lamenta  molt  no  poder  assistir  a  aquesta  festa,  a  causa  d’altres  compromisos 

ineludibles. 

Agraeixo profundament la invitació per a presentar en aquest Dia del Joglar la tenora i 

la barítona, fruit de sengles programes de recerca de l’Institut d’Estudis Catalans  

 

INTRODUCCIÓ 

Pot sobtar que uns instruments musicals hagin estat dissenyats científicament, però si 

es  té  en  compte  que  l’enginyeria,  que  és  la  meva  professió,  és,  genuïnament, 

l’aplicació de la física per mitjà de les matemàtiques per a resoldre problemes tècnics, 

ja no sorprèn tant. 

És  cert  que  l’enginyeria  ha  tingut  poc  a  dir  en  el  disseny  dels  instruments  de 

l’orquestra. Com que se’n construeixen tants, el procés d’evolució i de selecció natural 

que  l’habilitat dels constructors  i  l’exigència dels músics propicien ha portat aquests 

instruments  a un  grau molt  elevat de perfeccionament,  i difícilment  l’enginyeria els 

podria fer anar més enllà. 

Però  en  el  cas  dels  instruments  tradicionals  la  situació  és  diferent,  atès  que  se’n 

construeixen en menys quantitat,  i perquè un  retoc per a corregir una nota n’afecta 

d’altres i cal, tot seguit, corregir‐les. El mètode artesanal, que es planteja una correcció 

rere  l’altra, porta a un procés  iteratiu que en molts casos queda  lluny de  la perfecció 

buscada. 

El mètode amb base científica fa drecera: tots els canvis són considerats alhora, i això 

fa que amb uns pocs prototips s’arribi al grau de perfeccionament cercat. Aquest ha 

estat el cas de la tenora de l’IEC. 

El mètode amb base científica és encara més decisiu si es tracta de crear un instrument 

nou condicionat per les seves característiques musicals. A partir d’un prototip «zero», 

dissenyat  tenint  en  compte  aquestes  característiques,  se  n‘avaluen  les  desviacions 

Page 2: LA CREACIÓ DE LA BARÍTONA I EL NOU DISSENY DE LA TENORA CERET 2014... · 2014-09-29 · LA CREACIÓ DE LA BARÍTONA I EL NOU DISSENY DE LA TENORA (Ceret, 27 de setembre de 2014)

  2 / 12 

 

respecte  a  l’instrument  que  se  cerca,  i  es  procedeix  a  corregir‐les.  Amb  uns  pocs 

prototips es pot arribar a un instrument que sigui acceptat en l’àmbit musical i que pot 

iniciar un camí d’adaptació i perfeccionament. Aquest ha estat el cas de la barítona de 

l’IEC. 

Inicialment, em  referiré als dos programes de  recerca de  l’IEC per al  redisseny de  la 

tenora  i per a  la creació de  la  seva nova companya,  la barítona,  i després passaré a 

descriure com és —o com havia de ser— el so d’aquests instruments, com funcionen i 

el que ha calgut fer. 

 

EL REDISSENY DE LA TENORA I EL DISSENY D’UN NOU INSTRUMENT, LA BARÍTONA: 

DOS REPTES ABORDABLES DES DE L’ENGINYERIA 

Com  s’esquematitza en  la 

figura  1,  es  tractava  de 

refondre,  per  mitjà  dels 

procediments  de 

l’enginyeria,  els 

coneixements  d’acústica 

musical  d’aquests 

instruments i l’experiència 

dels  constructors 

d’instruments,  per  a 

aconseguir  una  tenora 

millorada  i  el  nou 

instrument  buscat:  la 

barítona. 

En  el  cas  de  la  tenora,  tot  i  les  millores  que  s’havien  anat  introduint  en  aquest 

instrument des de la innovadora tenora de Turon (Perpinyà), la celebració del seu 150è 

aniversari afavorí reunions de músics, instrumentistes i constructors que van concretar 

un conjunt de millores desitjables. 

En el cas de la barítona, se’n parlava des del 1948, quan fou promoguda per Lamote de 

Grignon com a possible companya greu per al grup de  les dobles canyes de  la cobla; 

però cap constructor no havia gosat emprendre’n la construcció. 

El grup de recerca en acústica que dirigia a  la universitat havia aprofundit  l’estudi de 

l’acústica de  les xeremies de  la cobla des de començament de  la dècada dels setanta 

per mitjà de diverses tesis doctorals. Quan el 2002, en el 150è aniversari de la tenora, 

es van concretar les millores que calia introduir‐hi, disposàvem del coneixement per a 

fer‐ho i l’IEC va impulsar el programa de recerca per portar‐les a terme. El bon resultat 

4. disseny de la tenora i la barítona

La tenora i la barítona de l'IEC

Els dos programes de recerca de l'IEC:

"Millora del disseny de la tenora""Disseny d'una xeremia barítona (baríton)com a complement de la tenora i del tible"

Acústicamusical

experiènciainstrumentistes

experiènciaconstructors

ENG

INYE

RIA

TENORAmillorada

BARÍTONA

Fig. 1 

Page 3: LA CREACIÓ DE LA BARÍTONA I EL NOU DISSENY DE LA TENORA CERET 2014... · 2014-09-29 · LA CREACIÓ DE LA BARÍTONA I EL NOU DISSENY DE LA TENORA (Ceret, 27 de setembre de 2014)

  3 / 12 

 

d’aquest programa de recerca ens va esperonar a  iniciar el programa per a  la creació 

de la barítona. 

Aquests  dos  instruments 

s’inscriuen  en  el  conjunt 

de  les  xeremies  de  la 

cobla.  La  figura 2 mostra 

el  tible,  la  tenora  i  la 

barítona, representats en 

dimensions  relatives,  així 

com  l’extensió  de  les 

notes del primer registre. 

La  tenora  es  troba  una 

quinta per sota del tible, i 

la  barítona,  que  és 

l’octava baixa del tible, es 

troba una quarta per sota 

de la tenora. Tots tres instruments són transpositors, el tible i la barítona estan afinats 

en fa i la tenora en si bemoll (cosa que fa que tots tres tinguin la mateixa digitació).  

 

COM ÉS EL SO D’AQUESTS INSTRUMENTS? 

Els  sons  musicals  per 

excel∙lència  són  aquells 

als quals es pot associar 

un  to.  Són,  com  es 

mostra en  la  figura 3, el 

resultat  de  la 

superposició  de  sons 

elementals,  com  el  del 

diapasó,  amb  ritmes  de 

vibració  relacionats. 

Quan  els  més  greus  hi 

són presents, el de ritme 

més  lent  s’anomena 

fonamental,  i  els  altres, 

anomenats harmònics, tenen ritmes de vibració 2, 3, 4…, vegades més ràpids. És a dir: 

en el temps que el fonamental fa una oscil∙lació, el segon harmònic en fa dos, el tercer 

tres, etcètera. 

4. disseny de la tenora i la barítona

TIBLE

TENORA

BARÍTONAqu

inta

quar

ta

octa

va

TIBLE

TENORA

BARÍTONA

Do4#

La2

Fa2#

Do4#

Fa2#

Do3#

Fa1#

Fa4#

Si3

Fa3#

Si2

Mi2

Si1

220

440

Do5

Do4

Do3

Do2

La tenora i la barítona de l'IEC

TIBLE i BARITONA afinats en FaTENORA afinada en Sib

Composició harmònica dels sons musicals

1

2

3

4

5

6

suma de sons sinusoïdals de freqüències "harmòniques":sèrie f, 2 f, 3 f, ... n f, ...

• No cal que hi siguin totes les freqüències.• Pot no haver-hi el fonamental, sovint poc intens i poc audible.

fonamental

harmònics

La tenora i la barítona de l'IEC

2. So de la tenora i la barítona

so amb "to" =

període defineix el "to"

Fig. 2 

Fig. 3 

Fig. 2 

Page 4: LA CREACIÓ DE LA BARÍTONA I EL NOU DISSENY DE LA TENORA CERET 2014... · 2014-09-29 · LA CREACIÓ DE LA BARÍTONA I EL NOU DISSENY DE LA TENORA (Ceret, 27 de setembre de 2014)

  4 / 12 

 

Si  passem  el  so  de  la 

tenora  per  un  sedàs  que 

ens  destriï  els  harmònics 

trobem, per al Re3  i el Re4, 

les  dues  col∙leccions  de 

components mostrades en 

la  figura  4.  S’observa  que 

els  harmònics  del  Re4, 

octava  alta  del  Re3, 

coincideixen en  freqüència 

amb  els  harmònics  parells 

del Re3. També es veu que 

en  totes  dues  notes  el 

fonamental  hi  té  una 

participació escassa. Tanmateix, el tret més important és la gran riquesa d’harmònics, 

característica que fa que el so de la tenora sigui molt adequat per a una dansa a l’aire 

lliure  en  què  els  sorolls  poden  emmascarar  diversos  harmònics.  Els  que  arriben  als 

balladors  els  forneixen  la  informació  precisa  del  to.  A més,  el  conjunt  d’harmònics 

condiciona el timbre del so. 

Aquesta  gran  riquesa  es  pot  aconseguir  en  instruments  de  doble  canya  de  notable 

rigidesa que es tanca violentament. En el cas de la trompeta, la riquesa en harmònics 

és molt  inferior perquè, tot  i que els  llavis de  l’instrumentista tanquen, com que són 

tous ho fan amb poca violència. 

Per a cada nota d’aquests 

instruments,  el  timbre  no 

és  únic  perquè  no  ho  és 

llur  composició 

harmònica, aquesta depèn 

del  volum  del  so:  depèn 

de si es toca piano o forte, 

com es pot observar en  la 

figura  5,  on  veiem  la 

composició harmònica del 

Do4  d’una  tenora  que 

comença  amb  volum 

piano, passa a  fortissimo  i 

torna  a  piano.  Amb  un 

volum  piano  hi  ha  pocs  harmònics —el  fonamental  és  inexistent—, mentre  que  en 

passar a forte  la riquesa en harmònics augmenta. Aquest  lligam entre volum  i timbre 

Gran riquesa d'harmònics!

01

23

45

6

01

23

45

67

8

9

10

temps [s]

freqüència [kHz]

Re3

intensitat

Re4

so de tenoramantingut

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11

1 2 3 4 5 6 7 8 910 12 14 16 18 20 22harmònics

La tenora i la barítona de l'IEC

2. So de la tenora i la barítona

temps [s]

Do4intensitat

12

34

56

7

8

9

10

0

p

ff

p

12

3

4 5 6 7 8 91011

harmònics

1312

01

23

45

6

freqüència [kHz]

de tenora

La tenora i la barítona de l'IEC

2. So de la tenora i la barítona

El "timbre" canvia amb el "volum"

Fig. 4 

Fig. 5 

Page 5: LA CREACIÓ DE LA BARÍTONA I EL NOU DISSENY DE LA TENORA CERET 2014... · 2014-09-29 · LA CREACIÓ DE LA BARÍTONA I EL NOU DISSENY DE LA TENORA (Ceret, 27 de setembre de 2014)

  5 / 12 

 

és  el  que  ens  permet  saber  que  una  tenora  toca  forte,  encara  que  la  sentim  fluix 

perquè en som lluny. 

 

COM FUNCIONEN AQUESTS INSTRUMENTS? 

Sovint  es  dóna  una  descripció  trivialitzada  del  funcionament  d’aquests  instrument 

segons la qual la canya vibra per causa del buf de l’instrumentista, i produeix un so que 

és amplificat  i  tramès a  l’exterior per mitjà del cos de  l’instrument,  talment com ho 

faria un megàfon. 

El  cos de  l’instrument  té un paper molt més  important que  fer de  simple megàfon, 

perquè  té  molta  incidència  en  el  moviment  de  la  canya,  de  fet,  en  controla  les 

vibracions. Es  tracta d’instruments autoexcitats. Tal com es mostra en  la  figura 6, es 

posa a disposició de l’instrument —format fonamentalment per un sistema vibratori— 

una  font  d’energia,  i  és  la 

pròpia  vibració  d’aquest 

que  controla  l’entrada 

d’energia  per  mitjà  de 

l’anomenat  mecanisme 

d’autoexcitació,  que  actua 

com a vàlvula d’entrada de 

l’energia.  En  els 

instruments  que  ens 

ocupen,  el  buf  de 

l’instrumentista  és  la  font 

d’energia,  la  columna 

d’aire  és  el  sistema 

vibratori i la doble canya fa 

de  vàlvula  d’entrada 

controlada  per  la  vibració 

de la columna d’aire. 

El  sistema  vibratori  (figura 

7),  doncs,  està  format  per 

l’aire  contingut  dins 

l’instrument  que  està 

acoblat a l’aire exterior per 

mitjà  dels  forats  oberts  i 

per  l’extrem  obert  del 

pavelló. La vibració interior 

Són instruments "autoexcitats"3. Com funcionen ?

vibració

columna d'aire

la canya

com una vàlvulacontrolada per les

vibracions del sistema

mecanisme d'autoexcitació

font d'energia

sistemavibratori

La tenora i la barítona de l'IEC

La tenora i la barítona de l'IEC

����������

�� ���� � ��� ������� ��

��� ���� �� ����

�� �������ó �� ������� ��� �

· � ���� � � ���� �� ����

��� � �� �������� ��

· �������� � ��������� ��

���� �� ���������

� posició� diàmetre� alçària� obert/tancat

forats

perfilper mitjà

de la canyacontrolal'entradad'energia

3. Com funcionen ?

�� ���

Fig. 6 

Fig. 7 

Page 6: LA CREACIÓ DE LA BARÍTONA I EL NOU DISSENY DE LA TENORA CERET 2014... · 2014-09-29 · LA CREACIÓ DE LA BARÍTONA I EL NOU DISSENY DE LA TENORA (Ceret, 27 de setembre de 2014)

  6 / 12 

 

és  tramesa,  en  part,  a  l’exterior  com  a  so  de  l’instrument,  però  bona  part  queda 

retinguda  dins  l’instrument  i  controla  l’entrada  d’energia  ajudant  a  obrir  i  tancar  la 

canya.  És,  doncs,  el  so  que  menys  surt  enfora  —el  de  freqüències  baixes  i  molt 

particularment el fonamental— el que controla el funcionament de l’instrument. 

Tal com mostra la figura 8, 

podem  dir  que  la  canya 

respon  als  ecos.  Una 

sobrepressió que entri dins 

la  canya  es propagarà  tub 

avall, es reflectirà prop del 

primer  forat  obert  —tot 

canviant  de  signe  i 

escampant‐se  en  el 

temps— i arribarà, com un 

primer eco, a la canya. Si el 

que  arriba  és  una 

depressió tendirà a tancar‐

la, i si és una sobrepressió, 

a  obrir‐la.  Per  tal  de  tancar  un  cicle  i  tornar  a  començar,  quants  viatges  d’anada  i 

tornada calen? 

Tenim  el  paradigma  del 

clarinet,  il∙lustrat  en  la 

figura  9:  una 

sobrepressió  que  es 

propaga tub avall retorna 

com  a  depressió  que 

tendeix a  tancar  la canya 

—sense fer‐ho del tot— i, 

per  tant,  reforça  una 

depressió que es propaga 

tub  avall  per  retornar 

reflectida  com  a 

sobrepressió, amb la qual 

cosa  recomença  el  cicle. 

Calen, doncs, dos viatges d’anada  i  tornada per  tancar un cicle; és un  funcionament 

semblant al dels motors de quatre temps. 

La canya respon als ecosuna fluctuació de pressiógenerada dins la canya

es reflecteix prop delprimer forat obert

En reflectir-se:

• canvia de signe• s'afebleix• s'escampa

• sobrepressió ajuda a obrir• depressió ajuda a tancar

primer ecoquants viatges

d'anada i tornadacalen ?

La tenora i la barítona de l'IEC

3. Com funcionen ?

������������

�������������

El paradigma del clarinet

⇒ tanca

i torna a començar el cicle ...

depressió:

sobrepressió:

Funcionamentde 2 CICLES:

1 PERÍODE =temps de

2 trajectes d'anada i tornada

com els motors de 4 temps

1r eco

2n eco⇒ obre

es reforça

es reforça

La tenora i la barítona de l'IEC

3. Com funcionen ?

Fig. 9 

Fig. 8 

Page 7: LA CREACIÓ DE LA BARÍTONA I EL NOU DISSENY DE LA TENORA CERET 2014... · 2014-09-29 · LA CREACIÓ DE LA BARÍTONA I EL NOU DISSENY DE LA TENORA (Ceret, 27 de setembre de 2014)

  7 / 12 

 

Les  xeremies,  però,  ens 

plantegen una paradoxa 

(figura  10):  la  canya 

tanca  després  de  cada 

viatge  d’anada  i 

tornada.  L’arribada  de 

cada  eco  desencadena 

el  recomençament  del 

cicle;  en  això 

s’assemblen  als  motors 

de dos  temps. Com que 

les dobles canyes de  les 

xeremies  tanquen 

bruscament,  originen 

una intensa depressió que 

es  propaga  tub  avall  i 

retorna  com  a 

sobrepressió.  Com 

s’explica  que  aquesta 

sobrepressió,  que 

d’entrada  allò  que  fa  és 

obrir  la  canya,  acabi 

ocasionant  que  tanqui 

violentament?  

Hi  ha  un  gran  aliat  de  la 

causa  del  tancament:  són 

les  depressions  en  passos 

estrets.  Com  ho  il∙lustra  la  figura  11,  si  en  una  conducció  hi  ha  un  pas  estret,  allí 

s’establirà una depressió —això es fa servir en els carburadors de motors d’explosió  i 

en altres dispositius. Si  la paret del pas estret és flexible, aquesta depressió tendeix a 

tancar  el  pas,  i  hi  ha  una  velocitat  de  circulació  crítica  per  damunt  de  la  qual  el 

tancament  arriba  a  ser  total.  Arribats  a  aquest  punt,  la manca  d’entrada  d’aire  fa 

desaparèixer la depressió i la paret retorna vers la posició inicial; però en fer‐ho passa 

a circular novament  l’aire amb velocitat creixent,  i es pot produir un nou tancament. 

En els instruments de canyes, aquestes estableixen un pas estret flexible on s’originen 

les depressions. El paper que  tenen és  feble en el clarinet, apreciable en el saxòfon, 

intens  en  l’oboè,  i  decisiu  en  les  xeremies  de  la  cobla.  Tant  és  així,  que  aquestes 

depressions  poden  fer  tancar  i  obrir  del  tot  la  doble  canya  sense  estar  acoblada  a 

l’instrument. Aquest procés vibratori ocasiona el que s’anomena rogall, que és un dels 

dos assaigs que fan els instrumentistes per a provar l’adequació d’una canya. 

La paradoxa de les xeremies

les reflexions arribencanviades de signe

• però les xeremies funcionen com un motor de 2 temps:

1 Període temps d'1 trajecte d'anada i tornada

en comptes del temps de 2 trajectes.

• com en el clarinet: Quina explicació té ?

CONJECTURA:

• El control efectiu de la canya és responsabilitat del 1r eco.

• Cada cop que rep un 1r eco, la canya reinicia un nou cicle: tanca bruscament i genera una forta depressió.

Quin fenomen li hopermet ?

∼∼

La tenora i la barítona de l'IEC

3. Com funcionen ?

La tenora i la barítona de l'IEC

Les depressions en passos estretsdepressió paret flexible

la depressió tendeixa tancar el pasles canyes estableixen

un pas estret flexible ons'originen depressions:

febles en elrègim no batent

del clarinet

apreciablesen el saxòfon

intenses en l'oboè

decisives en les xeremies de la cobla

INDICIes poden fer obrir i tancar del tot sense columna d'aire: el "rogall"

3. Com funcionen ?

Fig. 10 

Fig. 10 

Fig. 11 

Page 8: LA CREACIÓ DE LA BARÍTONA I EL NOU DISSENY DE LA TENORA CERET 2014... · 2014-09-29 · LA CREACIÓ DE LA BARÍTONA I EL NOU DISSENY DE LA TENORA (Ceret, 27 de setembre de 2014)

  8 / 12 

 

En  la  figura  12  hi  ha 

representada  la  fluctuació 

de pressió dins el tudell —

element on es fixa la doble 

canya—,  en  la  producció 

d’un  rogall  de  canya  de 

tenora. Aquesta pressió és 

molt  propera  a  la  que 

actua dins  la  canya. Per  a 

produir‐lo,  el  tudell  no  es 

troba unit a  l’instrument,  i 

l’instrumentista  bufa 

fortament tot deixant molt 

lliure  la  canya  entre  els 

llavis. S’observa que, de tant en tant, es presenta una forta depressió que correspon a 

un  tancament  complet  de  la  canya.  Aquests  tancaments  no  es  produeixen  amb 

regularitat, i per aquest motiu el so és rogallós. Però el fet que es produeixin posa de 

manifest l’adequació de la canya per a tocar les notes més greus de la tenora. Quan el 

tudell  s’acobla  a  l’instrument,  els  ecos  a  les  depressions  intenses  actuen  com  a 

marcapàs  que  regularitza 

els  tancaments  de  la 

canya, amb  la qual cosa el 

so  passa  a  tenir  un  to. 

Amb  més  pressió  dels 

llavis  sobre  la  canya,  en 

comptes  del  rogall  s’obté 

un so de to agut que prova 

l’adequació  de  la  canya 

per a les notes agudes.  

La  figura 13 ens mostra  la 

fluctuació  de  pressió  dins 

el  tudell  —i,  per  tant, 

pràcticament  dins  la 

canya— en el procés d’iniciar una nota, és el que s’anomena atac de la nota. S’observa 

que  la  fluctuació  inicial  provocada  pel  buf  de  l’instrumentista  

—formada  per  una  petita  sobrepressió  seguida  d’una  depressió  lleugerament més 

elevada  associada  al  tancament  parcial  de  la  canya—  s’amplifica  amb  l’arribada  de 

cada eco,  fins que s’arriba, amb pocs cicles, al tancament complet. La mateixa  figura 

ens mostra la fluctuació de la pressió una vegada la nota ha passat a ser mantinguda. 

Hi  apareixen  molt  clarament  l’arribada  de  la  sobrepressió  —eco  de  la  depressió 

La tenora i la barítona de l'IEC

Dos assaigs per provar l'adequació d'una canya

�10

0

10 kPa

ms0 5 10 15 20 25

�10

0

10 kPa

ms0 5 10 15 20 25

producció derogalls

producció dexiulets

tancamentscomplets de

la canya* * *

** * * *

3. Com funcionen ?

La tenora i la barítona de l'IEC

Pressió dins del tudell

�10

0

10 kPa G3

ms0 5 10 15 20 25

0 5 10-10

0

10kPa G3

ms

tancament

reflexió principal iobertura de la canya tancament

depressió desprésdel tancament

notamantinguda

atac dela nota

depressió desprésdel tancament

reflexió principal iobertura de la canya

3. Com funcionen ?

Fig. 12 

Fig. 13 

Page 9: LA CREACIÓ DE LA BARÍTONA I EL NOU DISSENY DE LA TENORA CERET 2014... · 2014-09-29 · LA CREACIÓ DE LA BARÍTONA I EL NOU DISSENY DE LA TENORA (Ceret, 27 de setembre de 2014)

  9 / 12 

 

enviada tub avall pel cicle anterior—, el tancament brusc de la canya amb una lleugera 

sobrepressió  ocasionada  per  l’aire  expulsat  bruscament  de  l’interior  de  la  canya  en 

tancar  i,  finalment,  la 

intensa  depressió 

provocada  pel 

tancament  complet.  En 

la  forma  d’aquestes 

fluctuacions  de  pressió 

per a notes mantingudes 

intervé  un  nou  element 

associat  al 

comportament  vibratori 

de la columna d’aire. 

Es  tracta  de  l’efecte 

acumulatiu,  cicle  rere 

cicle,  ocasionat  per  les 

ressonàncies de la columna d’aire (figura 14). De la mateixa manera que un gronxador 

té  un  ritme  propi  d’oscil∙lació,  i  si  li  apliquem  empentes  amb  el  mateix  ritme 

aconseguim  animar‐lo  a  oscil∙lar  amb  una  amplitud  gran  encara  que  les  empentes 

siguin  petites,  la  columna  d’aire  d’una  xeremia  té  diverses  ressonàncies  que 

corresponen a oscil∙lacions amb un ritme propi. Si el ritme de tancament de la canya —

i,  per  tant,  de  producció  de  les  depressions  que  tenen  el  paper  d’empentes— 

coincideix amb el d’una ressonància, aquesta passa a oscil∙lar amb gran amplitud, amb 

la qual cosa es reforça el so, i es reforça i es fa més estable la vibració de la canya. Si el 

ritme de vibració d’una ressonància és el doble, triple, etcètera, del de tancament de la 

canya, també se’n reforça  la vibració —és com si apliquéssim  l’empenta al gronxador 

cada dues,  tres…, oscil∙lacions. És a dir,  les  ressonàncies de  la columna d’aire poden 

col∙laborar a enriquir el so en harmònics. 

 

QUÈ HA CALGUT FER? 

El disseny geomètric de  la columna d’aire,  figura 15, ha  implicat determinar el perfil 

intern  de  l’instrument  en  les  diverses  parts —tudell,  cossos  intermedis  de  fusta  i 

pavelló— i la posició, el diàmetre i l’alçària dels forats. 

Pel que fa a les dobles canyes, encara no es poden dissenyar científicament. Ha calgut 

recórrer  al  disseny  artesà,  per  al  qual  hem  tingut  la  col∙laboració  inestimable  de 

Francesc  Benítez,  reconegut  expert  en  la  construcció  de  canyes  per  a  diversos 

instruments musicals. 

La tenora i la barítona de l'IEC

Col·laboració de les ressonàncies

1 període de la 1a ressonància: = 2 períodes de la 2a ressonància

= 3 períodes de la 3a ressonància

= ...

Si són prou harmòniques,col·laboren a empènyerla canya:• reforcen i estabilitzen el seu moviment• enriqueixen el timbre del so

f 2f 3f 4f

aproximadament:

· �� �� ���������� ���� �� �� ����� ��

· �� �� ���������� ���� �� � ����� ������ ���� � ����� �������� � ��������

3. Com funcionen ?

Fig.  14 

Page 10: LA CREACIÓ DE LA BARÍTONA I EL NOU DISSENY DE LA TENORA CERET 2014... · 2014-09-29 · LA CREACIÓ DE LA BARÍTONA I EL NOU DISSENY DE LA TENORA (Ceret, 27 de setembre de 2014)

  10 / 12 

 

El perfil intern és l’element 

que  planteja  el  repte més 

gran, perquè és decisiu en 

el  timbre  i  en  la  capacitat 

de l’instrument per a tocar 

piano  i  forte.  A  més, 

modificar  el  perfil  interior 

no  és  el  mateix  que 

modificar  la posició  i mida 

dels forats: cal construir un 

nou  joc de mandrins —un 

per  al  tudell,  dos  per  a 

buidar  els  dos  cossos  de 

fusta  i un per a repulsar el 

pavelló—, que són elements de cost elevat. Una vegada aconseguit un perfil adequat, 

sempre és possible  establir  el  conjunt de posicions  i mides dels  forats per  a  fer  les 

notes. 

El perfil va ser dissenyat de manera que, amb un conjunt estàndard de forats, les tres 

freqüències de ressonància més baixes es trobessin en una relació propera a un, dos i 

tres. Les desviacions precises van ser trobades a partir de mesures fetes en tenores de 

gran qualitat. 

Per a determinar  la posició 

i  la  mida  dels  forats  es 

podia  haver  emprat  el 

requisit  per  a  l’afinació  de 

l’atac  d’una  nota,  il∙lustrat 

en  la  figura  16:  que  el 

període  coincideixi  amb  el 

temps  d’anada  i  tornada 

associat  al  forat  obert 

corresponent,  més  el 

temps  de  resposta  de  la 

canya  fins  a  tancar del  tot 

després  d’arribar  la 

reflexió.  Aquest  temps  de 

resposta  és  pràcticament  igual  a  una mil∙lèsima  de  segon  per  a  totes  les  notes  del 

primer  registre de  la  tenora.  L’altra opció, que va  ser  l’adoptada, és  imposar que  la 

freqüència  de  la  primera  ressonància  per  a  cada  digitació  del  primer  registre  sigui 

adequadament propera a  la de  la nota,  i que  la  freqüència de  la segona  ressonància 

per a cada digitació del segon registre sigui adequadament propera a la de la nota. Per 

Requisit per a l'afinació de l'atac d'una nota

períodede lanota reflexió principal

tancament de la canya

obertura de la canya

tancament

4. Què ha calgut fer ?

tempsd'anadai tornada

del so

tempsresposta

canya

La tenora i la barítona de l'IECtemps

depressió

sobrepressió

4. Què ha calgut fer ?

La tenora i la barítona de l'IEC

�������������

� posició� diàmetre� alçària

forats

perfilintern

��� ������ ���� �� �� ������� ������� ������������

� ���� �� � � ������� �����

�� ���� �� �������

�� ������� �� ������ � ���� �� �� ����� � ���

Fig. 16  

Fig. 16 

Fig.  15 

Fig.  16 

Page 11: LA CREACIÓ DE LA BARÍTONA I EL NOU DISSENY DE LA TENORA CERET 2014... · 2014-09-29 · LA CREACIÓ DE LA BARÍTONA I EL NOU DISSENY DE LA TENORA (Ceret, 27 de setembre de 2014)

  11 / 12 

 

diverses raons hi ha una desviació entre  la freqüència de  la ressonància que controla 

les  notes  d’un  registre  i  la  freqüència  de  la  nota  corresponent.  Les  desviacions 

adequades,  inicialment obtingudes a partir de mesuraments en tenores considerades 

de gran qualitat,  finalment van ser establertes per  la condició d’afinació de  les notes 

emeses. 

El  càlcul  i  el  mesurament 

de  les  freqüències  de 

ressonància, que són l’eina 

fonamental  de  disseny 

emprada,  presenten  el 

doble avantatge de  la gran 

precisió  i  de  la  simplicitat 

del  mètode  experimental. 

Aquí veieu, figura 17, Jordi 

Campos  i un altre membre 

de  l’equip  de  recerca 

mesurant  les  freqüències 

de  ressonància  d’un 

prototip de tenora. 

He de  reconèixer que per portar a  terme aquests programes de recerca vaig  tenir  la 

gran sort de gaudir d’un extraordinari equip multidisciplinari que va reunir experts dels 

àmbits  científic, musical  i de  la  construcció d’instruments. Sense  la  seva participació 

entusiasta  i  competent,  la barítona no hauria estat possible. A  tots ells el meu més 

profund agraïment. 

I  fins aquí  la nostra  feina  com a  investigadors. Després ha estat el  torn dels músics, 

amb  els  quals  la  barítona 

ha  anat  fent  camí  aquest 

darrer  any  en  diversos 

concerts,  figura  18,  i  s’ha 

apropat al món de la cobla, 

fins  arribar  al  concert  al 

Pati  de  l’Institut  d’Estudis 

Catalans  del  passat  18  de 

setembre  amb  la  cobla  La 

Principal  del  Llobregat.  En 

el decurs d’aquest trajecte, 

Jordi  Campos  ha  adaptat 

convenientment  a  la 

barítona  un  pavelló  de 

Fig. 17 

Fig.  17 

Fig.  18 

Page 12: LA CREACIÓ DE LA BARÍTONA I EL NOU DISSENY DE LA TENORA CERET 2014... · 2014-09-29 · LA CREACIÓ DE LA BARÍTONA I EL NOU DISSENY DE LA TENORA (Ceret, 27 de setembre de 2014)

  12 / 12 

 

clarinet baix que en millora la radiació del so, i fa que l’instrumentista el senti més bé, i 

Francesc Benítez n’ha anat millorant les canyes. D’altra banda, un nombre creixent de 

músics han participat en  la  composició  i  l’arranjament de peces per  a  la barítona,  i 

d’aquesta manera li han obert les portes a la música del nostre país. L’Institut d’Estudis 

Catalans els agraeix profundament la feina que han fet. 

Moltes gràcies per la vostra atenció. 

 

BIBLIOGRAFIA 

AGULLÓ,  Joaquim  (2014).  «Física  i  enginyeria  en  el  disseny  d’instruments musicals». 

Memòries de la Reial Acadèmia de Ciències i Arts de Barcelona [Barcelona], 3a època, 

núm. 1035, vol. LXV., núm. 8, p. 367‐414. 

AGULLÓ, Joaquim (2014). «La barítona, dissenyada científicament, un nou company de 

la tenora i el tible». Sonograma Magazine [en línia], núm. 21. <www.sonograma.org>. 

AGULLÓ,  Joaquim  (2010).  «Instruments musicals  i  ciència,  una  vella  relació  que  està 

canviant en  les últimes dècades». Butlletí de  l’IEC  [en  línia], secció Opinió, núm. 143. 

<www.iec.cat/butlletí/143/opinió.htm>. 

AGULLÓ,  Joaquim  (2007).  «La  tenora  és  un  instrument  que  ha  despertat  una  forta 

curiositat  i admiració». Butlletí de  l’IEC  [en  línia],  secció Actualitat, Protagonistes del 

Centenari 1907‐2007, núm. 107. Entrevista en el marc de l’International Symposium on 

Musical Acoustics (ISMA). <www.iec.cat/butlletí/107/Agullo.htm>. 

AGULLÓ, Joaquim  (1995). «L’acústica dels  instruments musicals en  la darrera dècada». 

A:  AMAT,  Josep;  CASASSAS,  Enric  [cur.].  Trenta‐dos  aspectes  de  ciència  i  tecnologia.

Arxius de  les Seccions de Ciències, vol. 100. Barcelona:  Institut d’Estudis Catalans, p. 

487‐499. 

AGULLÓ, Joaquim; CARDONA, Salvador; BARJAU, Anna (1985). «Introducció a  l’acústica de 

la  tenora.  Part  II». Butlletí  de  la  Societat  Catalana  de Ciències  Físiques, Químiques  i 

Matemàtiques [Barcelona], 2a època, vol. VI, núm. 2, p. 153‐172. 

AGULLÓ, Joaquim; CARDONA, Salvador; SAU, Anna  (1981). «Introducció a  l’acústica de  la 

tenora.  Part  I».  Butlletí  de  la  Societat  Catalana  de  Ciències  Físiques,  Químiques  i 

Matemàtiques  [Barcelona],  2a  època,  vol.  I,  núm.  4,  p.  233‐253.  [Publicat  de  nou  a 

Ciència, fascicle 59, vol. VI, 1987.]