Se presenta un innovador violín sobreagudo con patente española

De entre todos los instrumentos de la familia de la cuerda frotada el violín es el que posee una tesitura más alta. Existen variantes ya en desuso como el violín piccolo o el soprano, más pequeños, que llegaban a tener en la cuerda aguda un Do5, pero raramente se utilizan más allá de algunas interpretaciones historicistas.

Y es curioso que no se haya explorado más este espacio sonoro sobreagudo en la cuerda frotada, tal vez por las carencias de los materiales conocidos o por simple tradición y conservadurismo.

Por eso me parece tan interesante este nuevo proyecto que mi compañero de orquesta Francisco Alía está desarrollando para hacer realidad el sueño de un violín con una cuerda extra sobreaguda con la que llegar a las notas más altas sin necesidad de grandes cambios de posición.

A partir de sus profundos conocimientos sobre los nuevos materiales sintéticos y de su pasión por la música, Francisco ha iniciado esta aventura en la que actualmente se encuentra en sus primeros pasos, con la creación de un par de prototipos de violines de cinco cuerdas, uno con una cuerda extra Si5 y otro con una cuerda extra Mi6, prototipos que acaba de empezar a dar a conocer. He tenido la suerte de poder charlar con él para que nos cuente más en detalle en qué consiste su proyecto y de probar de primera mano estos innovadores violines, cuya patente puede por otra parte aplicarse también a violas y violonchelos.

Compartiré primero la conversación que tuvimos sobre su invención.

DyneemaEn la conversación con Francisco comenzamos comentando algunos de los precedentes de instrumentos de cuerda frotada más agudos que el violín que mencionaba al principio.

Francisco: Sí pero lo que yo buscaba es, no sólo alcanzar la nota más aguda sino conservar el resto del violín.

Dv. Poder tocar cualquier cosa.

Claro, no perder, porque hay esos precedentes de instrumentos más agudos pero a costa de perder por abajo, entonces eso ya es otra cosa.

Efectivamente, bueno, antes que nada cuéntanos un poco sobre ti; a qué te dedicas, cuál es tu formación para poder llegar a esto, porque me habías comentado que eres inventor, algo que suena superguay -yo de pequeño quería ser inventor-…

No, jaja, lo de ser inventor no es algo que diga en serio porque no me dedico a ello, aunque ahora sí podría decirlo ya que he inventado realmente algo pero no me dedico a inventar cosas. No, a ver, yo soy de formación ingeniero industrial y violinista aficionado, no me dedico a la música pero efectivamente para esto el quid de la cuestión es combinar conocimientos de música y de ingeniería o física y materiales, area musical y area técnica digamos.

Se notan esos conocimientos porque en tu web muestras una serie de fórmulas para encontrar la tensión adecuada para la nota requerida, la frecuencias, resistencia de material, etc. ¿podrías hacer una descripción somera de cómo llegaste a esas soluciones?

Pues la idea se me ocurrió tocando, practicando posiciones muy altas que me agobiaban y yo pensaba, esto no puede ser, no me gusta, tiene que haber una forma mejor de hacerlo ¿no? algo que muchos habrán pensado «este violín necesita una cuerda más aguda». Yo creo que la razón de que no se haya hecho esto antes es que los materiales convencionales en las cuerdas: acero, nylon, poliester, por no hablar de la tripa, no son capaces de aguantar la tensión necesaria para tocar una nota tan aguda. Entonces, lo que viene a decir la fórmula que mencionas de mi web es que una cuerda, desde el lado de la nota que quiero obtener, lo que sé es la frecuencia de la nota y la longitud de la cuerda vibrante. Esas dos cosas me dan lo que quiero obtener.  Entonces lo que necesito es un material suficientemente resistente y suficientemente ligero. Porque cuanto más resistente es el material más se puede tensar y cuanto más ligera la cuerda, cuanto menos densidad tenga mayor será la frecuencia que produzca manteniendo el resto de parámetros.

Es el problema por ejemplo del acero, que es un material relativamente pesado que para producir notas muy agudas necesitaría tensiones excesivamente altas. A los materiales sintéticos tipo nylon o poliamidas les sucede lo contrario, son muy ligeros pero demasiado poco resistentes. Entonces esa fórmula lo que viene a decir es eso, te dice que tiene que ser lo suficientemente resistentey y ligero.

Adjunto la fórmula:

A =  σmáx/ρ = Tmáx/μ > 4 · (f · L)²

Siendo:

• σmáx el máximo esfuerzo a tracción del material;
• ρ la densidad del material;
• Tmáx la máxima tensión que la cuerda es capaz de soportar;
• μ la densidad lineal de la cuerda;
• f  la frecuencia de vibración de la nota al aire;
• L la longitud de vibración de la cuerda.

El parámetro A define la capacidad de un material para ser utilizado para una frecuencia y longitud de vibración dadas. Cuanto más aguda y larga sea la cuerda que se busca, más resistente y ligero debe ser el material.

• Una cuerda de MI6 para violín (1320 Hz, 325 mm) necesita A > 736 MPa/(g/cm³).
• Una cuerda de LA5 para viola (880 Hz, 370 mm) necesita A > 424 MPa/(g/cm³).
• Una cuerda de LA4 para cello (440 Hz, 700 mm) necesita A > 379 MPa/(g/cm³)
• En comparación, una cuerda «normal» de MI para violín (660 Hz, 325 mm) necesita A > 184  MPa/(g/cm³).

Yo he explorado materiales tipo kevlar, tipo Dyneema, que es un polietileno de ultraalto peso molecular, materiales que cumplen esas características.

El prototipo lo has hecho con kevlar.

Con Kevlar, sí. La tensión la calculé para que fueran unos 70 newtons, que no es nada exagerado, las cuerdas de violín de Mi tienen unos ochentaypico.

Es un tema que da un poco de miedo porque se tiene la sensación de que debería tener mucha más presión añadida al violín que ya de por sí soporta mucha.

No tiene por qué, la tensión de la cuerda depende de la densidad y diámetro de la cuerda, parámetros que la tensión se mantenga en valores «normales».

En cuanto a la tensión total sobre el violín de las cinco cuerdas, eso es otra historia, hay que medirlo con cuidado. Pero en este caso, utilizando para el prototipo un violín de cinco cuerdas, ya está diseñado para soportar la tensión acumulada extra.

Esa es otra pregunta que quería hacerte: dejando de lado las cuerdas, respecto al violín ¿qué cambios estructurales específicos tendría? supongo que si has usado de base un cinco cuerdas (que tiene una cuerda Do extra) ya estarían hechos casi todos los necesarios.

Para un prototipo sí porque estos violines comerciales estructuralmente ya están preparados para todo lo necesario. Cinco clavijas, cinco ranuras en la cejilla, puente más ancho, 5 ranuras en el cordal, diapasón más ancho, etc. Ahora bien, un violín en el que se busque obtener el mejor sonido habría que construirlo y necesitaría un ajuste sobre todo de la tapa y probablemente de la barra armónica y el alma para acomodar la distribución de tensiones de las cinco cuerdas. 

Si pretendiéramos adaptar un instrumento de cuatro cuerdas sí habría que tener más cuidado. Yo he calculado que tomando las cuatro cuerdas «normales» de menos tensión del mercado y añadiendo un Mi sobreagudo con poca tensión, la suma de la tensión llegaría a ser aproximadamente como un juego normal (de cuatro cuerdas) de tensión fuerte. Pero aun así hay que tener cuidado con el tipo de violín porque no siempre están en condiciones de aguantar tensiones muy altas

¿El puente tiene alguna característica especial?

Realmente no soy experto en este tema pero te cuento: en violines de cinco cuerdas hay modelos con puentes de ancho normal apurando más el espacio en los extremos y tal vez juntando ligeramente las cuerdas y otros con un ancho mayor más personalizado.

En mi prototipo (por supuesto con medios caseros y como prueba preliminar) calculé las posiciones de las cinco cuerdas manteniendo las cuatro cuerdas estándar en sus posiciones habituales (en este caso estábamos hablando del modelo con Mi5 sobreagudo) para que no fuera necesario reaprender corporalmente donde tiene que ir el brazo, la mano, sino que haga lo que ya tiene por costumbre, y calcular la posición de la cuerda adicional dejando un ángulo razonable a la cuerda anterior, dejando un ángulo de unos 15º.

Con la cuerda Mi el problema podría ser que uno está acostumbrado a poder bajar el arco todo lo que te da el violín y ahora no sería así.

Efectivamente, ahora ya no puedes bajar de cualquier manera el brazo pero está calculado para que tengas un margen suficiente que no te haga excesivamente difícil no tocar la cuerda equivocada. Y así es como diseñé el puente, calculé las posiciones de las cuerdas, lo anoté sobre una plantilla, llevé la plantilla sobre un puente y lo corté.

Tengo curiosidad con el tema del timbre de la cuerda sobreagudo, imagino que habrá que escoger bien las cuerdas que la acompañen para que armonicen bien en cuanto a tipo de sonido porque no recuerdo haber visto ningún fabricante que utilice ese tipo de materiales.

Sí, en ese aspecto tendrá que involucrarse un fabricante de cuerdas. Y es que el objetivo de este proyecto es implicar a fabricantes, licenciarles la patente y que ellos conviertan lo que ahora mismo es un prototipo en un producto comercial.

Nosotros no nos acordamos, porque somos demasiado jóvenes para eso, pero cuando en el pasado empezaron a emplearse cuerdas Mi de acero, cuando hasta entonces habían sido de tripa, igual que se habían introducido las sintéticas, en aquel entonces para el Mi se empezaron a fabricar las de acero y en aquel momento fue una especie de crisis…

Y seguro que hubo muchas críticas y muchos señores mayores renegando de cualquier innovación.

Claro, infinidad de detractores, y es que una cuerda de acero es muy diferente a una de tripa.

Porque ¿qué es exactamente el Kevlar?

Es Aramida, un polímero sintético, una invención de Dupont, que lo registró comercialmente con el nombre de Kevlar.

Y es lo que decíamos, que el cambio de timbre al introducir el acero produjo también mucho rechazo al principio pero con los años es todo lo contrario, ahora la tripa es la minoritaria y nos hemos acostumbrado, nosotros hemos nacido con los materiales sintéticos que son los que se han ido imponiendo.

En el caso de la cuerda sobreaguda, depende del uso que se le dé, porque tampoco tiene por qué ser kevlar, que es solo una de las opciones. Si se concibe sólo como cuerda auxiliar para un mi sobreagudo, el timbre cuenta menos, la propia cuerda Mi estándar en posiciones muy altas empieza a perder ese timbre, depende del instrumento claro. Pero hay otra posibilidad y es que estos nuevos materiales también se usen para la cuerda Mi normal para que fuera más similar a las sintéticas de las otras tres.

Claro, de hecho es normal usar un Mi distinto en cuanto a marca y material del resto de cuerdas y en este caso puede pasar lo mismo. E interviene el gusto de cada cual, las características del violín, la música que se vaya a tocar…

Y hay otro recurso, que yo no he hecho porque carezco de medios para ello, que es entorchar la cuerda. Usar un nucleo de kevlar entorchado con acero, e ir viendo el timbre que resulte, el interés comercial que tenga, eso ya no lo sé.

¿Y a partir de ahora cuáles son los pasos que querrías dar para materializar tu proyecto? ¿Estás buscando fabricante de cuerdas, de violines, alguien que se ocupe de las dos cosas…?

Ahora estoy en la fase de darlo a conocer. Lo que quiero es difundir el proyecto, recibir consejos de la gente y sí, ya más pronto que tarde darlo a conocer a fabricantes, empresas interesadas en adquirir licencias de la patente para dar lugar a fabricación y a un producto comercial. Entiendo que debería haber tanto un fabricante de cuerdas implicado como un fabricante de instrumentos implicado, porque en general son empresas distintas, los fabricantes de violines rara vez fabrican cuerda, sino que las compran a proveedores.

Sí, son mundos curiosamente separados.

Sí lo son, así que lo primero sería que algún fabricante de cuerdas estuviera interesado en incorporar esta cuerda a su cartera de productos mientras que un fabricante de violines desarrollaría un instrumento que incorporara la cuerda creada por el anterior.

¿Has contactado ya con alguna casa?

Todavía no, de momento sólo estoy enseñándolo al mundo digamos.

Bueno, yo ya te comenté que me parecía un producto interesante para fiddlers, que son gente sin prejuicios y acostumbrados a probar cosas nuevas, violines de cinco cuerdas, materiales distintos, etc. Y además creo que poder tocar tan agudo sin tener que subir de posición o subiendo poco también es interesante para este tipo de músicos. En cambio el mundo clásico es bastante más conservador y purista en cuanto a instrumentos y sonidos, de hecho el violín de cinco cuerdas con la cuerda grave extra no lo veo apenas en el mundo de la música clásica.

Sí, y el prototipo afinado en Si lo hice pensando en esa idea, espero que en algún momento algún músico de música popular profesional quiera probarlo a ver si le gusta.

Claro, yo conozco a algunos que seguro estarían encantados de probarlo. Y creo que estamos llegando al final ¿quieres comentar alguna cuestión más de tu pequeño?

Nada en especial, solo que espero que a la gente le parezca interesante, que estoy abierto a que me contacten para lo que quieran, dudas, consultas, etc. De momento sólo he contactado con conocidos, de orquestas, amigos, pero aun no he hecho una promoción masiva, que espero hacer pronto.

También comentar que acabo de subir un vídeo a la web con una demostración del modelo de la cuerda Si, cuya ventaja es que está en quintas como el resto y hay una progresión natural ya conocida para escalas, etc., mientras que la cuerda de Mi sobreaguda tiene la ventaja de que no hay que aprender notas de una cuerda nueva, sabemos dónde están y que alcanzas de forma más sencilla notas muy altas, en 3ª o 4ª posición ya alcanzas las notas más agudas de un violín normal. Las dos opciones son buenas dependiendo del objetivo que se tenga.

Además, el modelo con el Si tiene las cuerdas distribuidas de forma más equidistante mientras que en el modelo con Mi, las cuerdas normales están en su posición habitual mientras que la cuerda extra está más abajo. Pero son opciones que están sobre la mesa y dependiendo de la preferencia personal de cada uno puede decantarse por una o por otra.

Porque lo que no te has planteado es quitar el Sol y hacer como un violín de cuatro cuerdas pero más agudo.

Francisco. No lo veo tan interesante, creo que se perdería todas las posibilidades de tener también toda la tesitura de un violín normal.

Francisco tuvo la amabilidad de dejarme probar sus prototipos. Lo primero y más obvio es que es un placer tocar sobreagudos en primera posición sin ninguna dificultad salvo la de acostumbrarse a dónde está la cuerda y en qué ángulo poner el brazo derecho para tocarlo y cambiar a las diferentes cuerdas.

En el modelo con el Mi sobreagudo es más sencillo tocar todas las cuerdas salvo la extra, porque las primeras están en su posición habitual, pero el Mi extra tiene menos espacio de margen para tocarlo.

En el modelo de Si sobreagudo en cambio puede costar más acostumbrarse a las posiciones de todas las cuerdas (como en cualquier quintón, por otra parte) pero es más natural transicionar a la cuerda extra.

Me llamó la atención que el sonido de la cuerda, a pesar de que es un simple prototipo sin apenas haber realizado pruebas y ajustes para mejorarlo y pulirlo, no desmerece ni se distancia demasiado del resto del juego a pesar de estar hecho de un material muy diferente, quizás también influye el hecho de que sean notas muy agudas donde el color y timbre del sonido no es tan determinante.

Sí he notado que hay que ser muy cuidadoso a la hora de dar las notas. La cuerda es muy sensible y no necesita apenas presión, siendo ideal un arco muy ligero y tocar la cuerda sin ejercer ninguna fuerza ni peso del brazo. Por lo mismo es más sencillo tocar a la punta que al talón, donde cuesta no hacer crujir el sonido al iniciar la nota.

Para mí, que soy amante del folk, me resultó más cómodo el prototipo afinado en quintas, donde podía transportar melodías una quinta más arriba sin ningún problema, mientras que en el caso del prototipo con Mi sobreagudo lo encontraba útil si no tenía que cambiar mucho de cuerda, algo que me resultaba confuso, al menos al principio. Sin embargo, si no tienes que cambiar, hacer solos sobreagudos en esa cuerda es una auténtica maravilla.

En definitiva, un proyecto muy interesante que, aunque sólo acaba de nacer, ya resulta muy prometedor. Espero que finalmente se materialice con la intervención de alguna casa comercial que lo pula y lo lleve a buen puerto.

Para personas y empresas interesadas en el proyecto, podéis contactar con Francisco Alía en su web o en la dirección: francisco@instrumentosalia.es