SÁNCHEZ REAL, José - La campana y la ciencia

La campana y la ciencia

¿Qué pensamos cuando nos ponemos ante una campana? Aquel objeto metálico tiene un halo, mágico, luminoso y sonoro, que llena el espíritu de vivencias, ya que a lo largo de nuestra vida se ha unido a nosotros en muchas ocasiones; por esta razón lo sentimos como de la familia , su vida es una parte de nuestra vida, y su alegría o tristeza es la nuestra.

Pero si prescindimos de esta impresión “sentimental”, no tenemos mas remedio que fríamente analizarlo y encararnos con una pieza de un material duro, a veces quebradizo, que golpeado emite un sonido

Cuando los físicos-acÚsticos han querido estudiar la campana simplificando el fenómeno sonoro para conocerlo mejor han tenido que “deformarla”, suprimir las superficies curvas y trabajar con láminas o placas, la campana ha pasado a gong; es decir que, en cierto modo, el gong ha sido anterior a la campana que es el producto evolucionado.

Pero con esto no se ha resuelto la cuestión, porque resulta que el sonido emitido depende de otros factores. Influyen en él: la forma de la placa, el grosor, el punto por donde se sujeta, el punto en donde se golpea, la naturaleza del mazo , y así iríamos encontrándonos con variables con lo que el tono (la nota) de la campana aparece acompañado de otros sonidos (los armónicos ) que hacen su estudio mas difícil. Esta complejidad es la que da lugar a que los instrumentos musicales de percusión sean difíciles de dominar, y que no todo son timbales y platillos.

No debe extrañar que las campanas y las placas vibren de manera análoga, y que las leyes experimentales de las vibraciones de las placas se asemejen a las de las campanas y que la frecuencia fundamental (el tono) dependa del grosor e inversamente del diámetro.

Si por otra parte se tiene en cuenta que el grosor del cuerpo de la campana varía y que las vibraciones afectadas por el grosor se combinan con las de los diámetros de las anchuras se comprenderá que la riqueza de armónicos que acompañan al sonido fundamental es muy grande por no decir infinito.

Placas y membranas

Se empezó estudiando las vibraciones de placas planas de formas geométricas sencillas, triangulares, cuadradas, circulares, sujetas por el centro, que se hacían vibrar con un pequeño mazo o frotando su borde con un arco de violín, haciendo visibles las vibraciones espolvoreando la superficie de la placa con arena muy fina que se acumula en las zonas que no vibran formando unos dibujos que se conocen con el nombre de curvas o figuras de Chladni.

Varillas y diapasón

Si cortamos una campana por planos perpendiculares al eje de simetría obtendremos unas circunferencias (anillos - varilla doblada sobre si misma) con diámetros distintos a lo largo de la altura, y como cada anillo tiene unas vibraciones propias por sus dimensiones, la campana cuando vibra es muy rica en armónicos.

Si las secciones se hacen por planos que contengan al eje de simetría sólo obtendremos una especie de horquilla (como si fuera un diapasón invertido) en la que las ramas darán la silueta de la campana, que solo dará un sonido, bastante limpio, cualquiera que sea su orientación. Como el grosor de la campana varía en la direcciones ancho y alto, las vibraciones que se originen al encontrarse unas y otras darán un espectro muy complejo.

Es decir, en resumen, si la placa vibradora plana, se deforma dándole forma de campana, se introducen nuevas posibilidades de vibrar de otra manera con nuevos sonidos.

Son pues el grosor, los diámetros y la forma las características fundamentales para fijar el sonido de una campana.

Otros factores

Pero además de los factores indicados que explican la riqueza acÚstica de una campana está muy extendida la idea de que se pueden modificar las vibraciones básicas con pequeñas adiciones de otros metales., es decir que influya la composición química y por lo tanto que ésta fuera una de las características importantes, pero no es así por lo que se refiere a la acÚstica. Precisamente la proporción cobre-estaño que se utiliza dentro de las proporciones clásicas, es muy variable, de manera que se puede decir que cada campana tiene su bronce, dado que pocas veces se parte de metales puros y que en la preparación del material a fundir se suele aprovechar la campana vieja a la que va a sustituir la nueva (porque se ha quebrado o roto), o trozos de otros metales reunidos por el fundidor como “chatarra”…

Es posible que el tintineo cristalino de las campanitas de plata, que como pieza central formaba parte junto con el tintero del juego de mesa escritorio , también de plata, que no faltaba en ningÚn despacho biblioteca de una familia acomodada, fuera la causa de que, para darle mas “finura” al sonido de las campanas de los campanarios a la hora de hacer la fusión se añadieran objetos de plata a la proporción clásica de cobre y estaño del bronce para campanas incrementándose el valor del conjunto.

Pero no deja de llamar la atención que los viejos contratos que se conservan, en los que se especificaban las condiciones y garantía del trabajo bien hecho por el maestro fundidor, solía figurar una cláusula por la que las escorias de la colada quedaban de propiedad del fundidor lo que me hizo pensar que el interesarse tanto por ellas podía deberse a que la experiencia le hubiera enseñado que en ellas podía quedar retenida parte de la plata procedentes de las monedas, medallas, cadenas, alhajas, piezas de cubertería que los devotos hubieran aportado y arrojado al crisol el día de la fundición. Una refundición de las escorias podía aislar la plata por un proceso semejante a la copelación Era un sobre sueldo que se añadía al precio fijado en el contrato.

El caso es que en la actualidad aun está viva la costumbre, y la plata, mucha o poca, sigue agregándose, a la masa fundida del crisol, en presencia de autoridades y de personas de confianza, para que no se “pierda” por el camino.

La experiencia fue seleccionando las características de más interés y se llegó a fijar los nÚmeros en unas regletas (báculo de Jacob) con las que los maestros campaneros podían jugar con los diámetros, pesos y tonos de las campanas que tenían que hacer.

Tengamos en cuenta que la naturaleza del yugo al que se fija la campana y forma de sujetarla y naturaleza del fijador influye en el conjunto amortiguando o reforzando las vibraciones.

Todo esto sin entrar a considerar la naturaleza del material básico empleado para hacer la campana (aleación), velocidad del proceso de la fundición, seguridad de que la composición de la aleación se mantiene constante durante todo el proceso de solidificación y tiempo de enfriamiento.

Dr. José SÁNCHEZ REAL
(2003)
  • Acústica, afinación de les campanas: Bibliografía

     

  • Volver a la página anterior
  • Menu inicial CAMPANERS DE LA CATEDRAL DE VALÈNCIA
    Campaners de la Catedral de València
    Buscar campana, campanario, población, fundidor, año fundición, epigrafía, autor, artículo
    © Dr. José SÁNCHEZ REAL (2003)
    © Campaners de la Catedral de València (2018)
    campaners@hotmail.com
    : 25-09-2018
    Convertir a PDF