Xilófono y Metalófono.

          Como hacer un Xilofono o un Metalófono, estos instrumentos pertenece a la familia de Idiofonos percutidos.

          El punto clave en el diseño de un objeto musical es la determinación de los modos propios del objeto. En el caso de láminas y tubos consideramos un objeto longitudinal es decir mucho más largo que ancho, por tanto esta aproximación no valdrá para tubos cortos en relación a su diámetro. La frecuencia (o afinación ) del modo principal depende de la elasticidad del material (Y), de su densidad (d), de su grosor o área (a) y por supuesto de su longitud (L).

          La conclusión principal es que para un mismo tipo de barra o tubo el modo principal es proporcional al cuadrado de la longitud del objeto. Por tanto, podemos establecer las relaciones de afinación entre láminas de un mismo tipo (material y perfil) en función de la relación de sus longitudes.

          Para una misma barra o tubo y siempre con una longitud mucho mayor que su ancho, podemos calcular la afinación en relación a la Longitud. Es decir podemos medir afinación de una barra y a partir de ella establecer las del resto, en este caso la constante de vibración verifica la formula donde f es la frecuencia de la nota obtenida y L es la longitud de la barra, dicha constante de vibración es propia del material utilizado que va a depender del tipo de material, grosor, ancho, et.

          Una vez obtenida la k y utilizando la fórmula podremos calcular la longitud de las barras para obtener las notas musicales propuestas. 

Un ejemplo para k=140 es la siguiente tabla de frecuencias: 

Orden	Nota	Frecuencia	Longitud (cm)
1		1567,982	0,30
2		1760	0,28
3		1975,533	0,27
4		2093,005	0,26
5		2349,318	0,24
6		2637,02	0,23
7		2793,826	0,22
8		3135,963	0,21
9		520	0,20
10		3951,066	0,19

Tubófono.

          Antes de empezar a construir el tubófono tenemos que diseñarlo. Los pasos son los siguientes: 

1. Elige qué tipo de tubos quieres usar: flexibles o rígidos.
2. Piensa en las notas que quieres que tenga tu tubófono. Por ejemplo podría ser una escala mayor, una escala pentatónica o la escala cromática. ¿Queremos sólo una octava o queremos que tenga más de una octava.
3. Mide el diámetro del tubo elegido. Es importante tener ese dato para calcular las longitudes necesarias. (Recomendamos usar tubos entre 8 y 10 cm de diámetro).
4. Calcula las longitudes de los tubos. Ahora que ya has elegido las notas que quieres, tienes que calcular la longitud de los tubos. Dibuja una tabla con 3 columnas: la primera columna tiene el nombre de las notas, la segunda columna tiene la frecuencia de las notas y la tercera columna tiene las longitudes de los tubos. 

          Sabemos que las ondas del sonido se propagan por el aire a una velocidad aproximada de 343 metros por segundo, además sabemos que la frecuencia el el doble de la longitud del tubo. Con todos estos datos podremos fácilmente calcular la largada de cada tubo aplicando esta fórmula: donde f es la frecuencia deseada y d es el diámetro del tubo. 

          En este ejemplo vemos una tabla para un tubófono afinado según la escala de Do Mayor con tubos de 10 cm de diámetro, con una columna en el medio con las frecuencias de las notas y una columna a la derecha para ir apuntando el resultado de nuestros cálculos:

Orden	Nota	Frecuencia (hz)	Longitud (cm)
1		261,626	59,55
2		293,665	26,20
3		329,628	23,01
4		349,228	21,55
5		391,995	18,88
6		440	16,49
7		493,883	14,36
8		523,251	13,39

          Importante: Cuando aplicamos fórmulas debemos unificar las unidades de medida. No podemos mezclar unidades de longitud diferentes como pulgadas, centímetros y metros en la misma fórmula.

          A la hora de construir el tubófono tenemos que tener en cuenta la largada total del tubo. Si añadimos codos y conectores, estos van a hacer que el tubo sea más largo. Por lo tanto tenemos que asegurarnos que la largada total del tubo (boca + tubo + codos) tenga la longitud que hemos calculado.

          Aun así, al final siempre es necesario retocar la afinación con la ayuda de un afinador eléctrico.

Flauta de PAN

 

        Las flautas de pan consisten en la reunión de una serie de tubos cerrados por uno de sus extremos y simplemente abiertos por el otro. El músico sopla de una determinada manera por la parte abierta, de modo que el aire interacciona con el borde del tubo produciéndose el sonido de modo análogo a como se produce en las flautas, quenas, shakuhachis, pitos etc.

     Si queremos fabricar una flauta de pan del tipo que sea y con la tonalidad que nos apetezca, lo primero que habremos de saber es la longitud que ha de tener un tubo para producir una nota determinada. Pues bien, como hemos dicho, el tubo en cuestión es un tubo cerrado a efectos de acústica, y por tanto la longitud del mismo será la cuarta parte de la longitud de una onda de sonido completa. Si L es la longitud del tubo y l0 la longitud de onda del sonido, tendremos:L=l0/4

       Como sabemos la longitud de onda está relacionada con la frecuencia del sonido y con la velocidad de éste por la expresión: l0=v/f donde v=velocidad del sonido: 345 (en realidad es variable con la temperatura y la presión atmosférica.

     Combinando las expresiones anteriores, la longitud de nuestro tubo para producir una nota de frecuencia f será: (metros), donde d es el diámetro del tubo.

        Como todo se ve más fácilmente con ejemplos prácticos vamos a proyectar un pequeño sicu con tubos de 5 cm de diámetro, en la tonalidad de La mayor, a partir de (440 hz). Si lo hacemos de once notas dicha escala tendremos los siguientes valores:

Orden	Nota	Frecuencia (hz)	Longitud (cm)
1		440	16,49
2		493,88	14,36
3		554,37	12,47
4		587,33	11,60
5		659,26	10,01
6		739,99	8,59
7		830,61	7,32
8		880	6,74
9		987,77	5,68
10		1108,73	4,73
11		1174,66	4,30

        Estas longitudes constituyen nuestra primera aproximación. Para afinar correctamente los tubos de nuestra flauta de pan procederemos de diferente modo según como la hagamos, pero como regla general cortaremos cada tubo a una longitud superior a las obtenidas procediendo después al ajuste de la afinación.