Diapasón

El diapasón da una altura de referencia mediante la vibración de dos ramas metálicas. Músicos y especialistas en acústica comparan su sonido con una voz o un instrumento; una caja de resonancia permite oírlo mejor.

Qué es

Un diapasón es un resonador metálico con dos ramas libres unidas por una curva que se prolonga en un vástago. Un golpe suave lo hace emitir un sonido cuya altura sirve para afinar un instrumento o comparar vibraciones. El músico escucha esa nota y ajusta la cuerda o el instrumento hasta igualarla.

Rudolph Koenig, constructor de instrumentos en París, fabricaba horquillas montadas sobre cajas de resonancia de madera. El Smithsonian conserva un conjunto de tres horquillas de acero con un pequeño martillo, instrumentos de laboratorio que fecha entre 1870 y 1900 aproximadamente, y describe sus cajas como de pícea. En el Kenyon College, unas horquillas de Koenig sobre resonadores tienen cajas con tapa de pícea, como la tapa de un violín; el catálogo de Koenig de 1889 ofrecía la horquilla de 128 Hz por 100 francos. En el Hood Museum of Art de Dartmouth, una caja de Koenig que lleva una horquilla de Max Kohl de hacia 1900 es de pino.

Cómo funciona

Las ramas se deforman simétricamente respecto a su posición de reposo.

Al golpear el diapasón, sus ramas se curvan ligeramente y su elasticidad las devuelve hacia la posición inicial. El movimiento continúa a ambos lados de esa posición: los extremos se acercan, se alejan y repiten el recorrido. Cada rama se flexiona como una pequeña viga sujeta por la base y libre en el extremo. En el modo que se utiliza habitualmente, ambas se mueven de forma simétrica, como imágenes reflejadas.

La altura depende de la frecuencia de oscilación y, por tanto, de las dimensiones del metal, su rigidez y su densidad. Con una geometría comparable, las ramas más largas vibran más despacio y dan una nota más grave. Acortar sus extremos eleva el sonido. Cambiar el metal manteniendo las dimensiones también puede modificar la frecuencia, pues los materiales tienen distinta rigidez y densidad.

Apoyado en una mesa, el vástago transmite su vibración a una superficie mayor.

La oscilación mueve el aire y produce un sonido cuya intensidad varía según la dirección desde la que se escucha. El golpe puede excitar varios modos de vibración; una superficie dura favorece, en particular, un tintineo agudo adicional. Tras el ataque, los componentes agudos se atenúan y predomina el sonido principal. El vástago también se mueve, aunque muy poco. Al tocar una mesa o una tapa armónica, transmite la vibración a una superficie mayor. Los aparatos de Koenig aprovechan este acoplamiento con una caja de resonancia para reforzar el sonido.

El diapasón libre se sujeta por el vástago, dejando las ramas despejadas para que sigan oscilando. Si suena a la vez otra nota de altura próxima, se oyen aumentos y disminuciones periódicos de intensidad, llamados batimientos. Se deben a la superposición de ambas vibraciones; su ritmo permite comparar las frecuencias. Los especialistas en acústica emplearon este método para medir otros sonidos a partir de diapasones conocidos.

Cómo hacerlo

Limar la punta de las ramas las acorta y sube el tono; el diapasón terminado que está al lado sirve de referencia.

Un método de taller consiste en mecanizar la horquilla a partir de una sola pieza de acero, como en los ejemplares de Koenig descritos por el Smithsonian. Se dejan dos ramas paralelas unidas por un fondo redondeado que se prolonga en el vástago. El trabajo debe conservar la regularidad y la simetría de las ramas, con sus extremos libres. El conformado establece su longitud y su espesor, dimensiones que determinan el comportamiento vibratorio. Se mantiene el acero elegido durante todo el ajuste, ya que cambiar de metal altera las propiedades de vibración.

Después se compara el sonido con una referencia conocida y se hacen pequeñas correcciones, escuchando de nuevo tras cada una. Acortar los extremos aumenta la frecuencia. Quitar metal de otras zonas no equivale a acortarlos: también intervienen la rigidez y la distribución de la masa. La horquilla puede montarse en una caja de madera, como en los instrumentos de Koenig, mediante una unión mecánica que transmita la vibración.

Hay que sujetar firmemente la pieza, usar protección ocular y trabajar con una lima provista de mango. Mantener los dedos fuera del recorrido de la herramienta y eliminar las rebabas antes de manipular el metal. Las operaciones que lo calienten deben hacerse en un taller equipado; se deja enfriar la pieza antes de tocarla. Las pruebas sonoras empiezan suavemente, lejos de los oídos, sin golpes fuertes contra superficies duras. Un diapasón de taller destinado a la escucha no debe utilizarse para el diagnóstico médico ni presentarse como instrumento médico calibrado.

Historia y evolución

El Whipple Museum de Cambridge y el Smithsonian atribuyen a John Shore la invención del diapasón en 1711. Shore era músico de la corte inglesa. Su horquilla proporcionaba una altura de referencia para afinar instrumentos. Antes se empleaban, entre otros recursos, tubos de afinación de madera, sensibles a la temperatura y la humedad.

En el siglo XIX, las mejoras de fabricación convirtieron el diapasón en un instrumento de medida acústica. Johann Scheibler reunió series de horquillas para comparar alturas mediante batimientos. Rudolph Koenig desarrolló después amplias colecciones de frecuencias y fabricó aparatos para experimentar con el sonido. Las cajas de resonancia conservadas en el Smithsonian pertenecen a esta práctica de laboratorio.

Los diapasones participaron también en los intentos de normalizar la altura musical. La referencia depende de la convención y del instrumento; las horquillas históricas no dan todas la misma nota. En el siglo XX, la electrónica sustituyó muchos de sus usos científicos. La afinación musical y algunas exploraciones médicas siguen recurriendo a la horquilla vibrante.