¿Cómo funciona una guitarra eléctrica?

¿Cómo funciona una guitarra eléctrica?

¿Cómo funciona una guitarra eléctrica?

La guitarra clásica española, la flamenca o la acústica suenan porqué la caja de resonancia amplifica las vibraciones armónicas de las cuerdas. La tapa de la caja se encarga de hacer de “altavoz” proyectando el sonido. El luthier pionero Antonio Torres, demostró que la tapa de la guitarra era la más importante para el sonido de la guitarra construyendo una guitarra con la parte trasera y los aros de papel maché, pero con una tapa de madera de abeto. Esta guitarra se conserva en el museo de la música en Barcelona, que un día de estos debo visitar.

Pero ¿cómo funciona una guitarra eléctrica? Muchos guitarristas solemos tocar, practicar e incluso componer usando una guitarra eléctrica sin enchufar. Pero ya sabemos que no suena muy fuerte, ni demasiado bien. Una guitarra eléctrica no tiene caja de resonancia para amplificar el sonido de las cuerdas. Pero … ¿Cómo funciona?

Los primeros diseños de guitarras eléctricas eran guitarras acústicas en las que se montaba una “pastilla microfónica” o simplemente “pastilla” ( Pickup en inglés). Una pastilla es esencialmente un imán envuelto con un hilo de cobre que forma una bobina.

Para que la pastilla funcione necesitamos cuerdas metálicas, no de nylon o tripa de cerdo como en las guitarras clásicas o flamencas. Las cuerdas metálicas al moverse dentro del campo magnético producido por el imán generan una corriente eléctrica inducida en la bobina. Este efecto fue observado por Michael Faraday en 1831 y se explica mediante la Ley de Faraday.

Las cuerdas vibran acercándose y alejándose del imán de la pastilla. Eso hace la corriente inducida vaya cambiando de polaridad, en efecto lo que se genera es una corriente alterna. Esta corriente alterna oscila con la mismas frecuencias que las que se experimentan en las cuerdas. Por ello cuando esta corriente alterna se amplifica y se manda a un altavoz, este reproduce sonidos con las mismas frecuencias y variaciones dinámicas que las que suceden en las cuerdas.

En el circuito entre la pastilla y el altavoz o altavoces suceden muchas cosas que pueden transformar la señal original de las cuerdas. El mismo altavoz va a estar en una caja de resonancia – o cabinete – que también va a definir parte del sonido.

Es importante destacar que los imanes de las pastillas van a ejercer una tracción sobre cuerdas que atenuará su vibración. Hay guitarristas, como PhilX, que prefieren guitarras con una sola pastilla precisamente por este efecto en el sustain y comportamiento de las cuerdas ante muchos imanes. Normalmente guitarras con una sola pastilla se conocen como “hot rod”, igual que cierto tipo de coches preparados para correr y fardar.

Ahora ya sabemos que con una pastilla microfónica o pastilla, podemos amplificar el sonido de las cuerdas metálicas. Pero…

¿por qué las guitarras eléctricas son de cuerpo sólido y no de caja?

¿No sería fantástico tenerlo todo? La resonancia y el tono cálido, el sustain y los armónicos que te proporciona la caja de resonancia de una guitarra acústica, y además tener la amplificación eléctrica. Eso era lo que querían los guitarristas de los años 1940’s. El sonido distorsionado no existía, ni se hubiera considerado deseable para hacer música. Lo que los guitarristas querían era amplificar el sonido de sus guitarras, de la misma forma que los micrófonos permiten amplificar las voces de los cantantes, para así actuar ante audiencias más grandes.

Pero la tecnología de amplificación de la época era imperfecta. Escuchando cualquier grabación de la primera mitad del S. XX observamos la imperfección de la tecnología de amplificación y grabación de la época. Esa imperfección analógica forma parte del carácter y tono de esa época. Al amplificar el sonido de una guitarra acústica con una pastilla nos encontrábamos con un problema grave: el feedback.

La pastilla se montaba en la caja de la guitarra, esta vibraba con el sonido producido por las cuerdas de la guitarra. Hasta aqui, bien. La caja de la guitarra también vibraba con los sonidos producidos por los altavoces de la sala. Esto produce ciclos de realimentación o feedback.

Básicamente el micrófono amplifica lo que está amplificando el micrófono, que amplifica lo que está amplificando el micrófono. Y eso produce silbidos, pitos y sonidos desagradables.

Para evitar el feedback, se empezaron a construir guitarras con cajas más pequeñas. Son guitarras como la Epifone Casino que tocaba John Lennon, o las guitarras Gretch que tocaban leyendas de la guitarra como Chet Atkins. Estas guitarras ya no tienen suficiente caja para poder ser usadas sin amplificación, pero siguen teniendo ese tono cálido de la resonancia que se forma dentro de la caja.

Pero hay que tener en cuenta que una guitarra electroacústica como una Epifone Casino, o una Gretch es un sistema sonoro muy complejo. La pastilla captura las vibraciones de las cuerdas, pero a su vez está montada en una madera relativamente delgada que está vibrando. Y a su vez, el sonido que emite la caja afecta – un poco – a la vibración de las cuerdas. Esto causa que cuando se incrementa el volumen del amplificador, vuelven a aparecer los efectos del feedback. Y además como en el sistema que es la guitarra se producen tantas interacciones entre vibraciones armónicas el sonido producido es poco “limpio”. No se escuchan armónicos claros, sino que obtenemos ese tono cálido y resonante que asociamos a estas guitarras. Pero que otros a veces describen como “muddy” (embarrado). Lo cierto es que cuando la señal se pone a través de un amplificadorcon mucha ganancia (lo que lleva a la distorsión) el sonido es muy poco definido.

Al final de la década de los 1940’s Les Paul, Paul Bigsby y Leo Fender desarrollaron el concepto de guitarra de cuerpo sólido. Entendiendo que la pastilla sólo captura la vibración de las cuerdas metálicas en el campo magnético de la pastilla. Por ello las guitarras eléctricas de cuerpo sólido generan una señal más limpia y clara.

La ironía reside en el hecho que la señal generada por una Stratocaster, Telecaster o Les Paul, más clara y definida, permite que luego podamos aplicar mayor ganancia y distorsión.

Una vez quedó claro que las guitarras eléctricas funcionaban mucho mejor cuando la pastilla estaba anclada en un bloque de madera sólida, aparecieron nuevos diseños de guitarras con semi-caja. O sea: guitarras eléctricas con caja de resonancia, para obtener el tono cálido asociado con la caja de resonancia, pero con un bloque de madera central en el que se monta el puente y las pastillas. De este modo obtenemos el “tono” de las guitarras semi-acústicas, pero generamos una señal más limpia que nos va a permitir darle caña al ampli y tocar con distorsión si es lo que queremos.

Chet Atkins fue uno de los pioneros de la guitarra eléctrica, un virtuoso. Yo lo conocí hace unos 25 años con este disco que gravó con Mark Knopfler.

El diseño de la stratocaster, un poco de história

El diseño de la stratocaster, un poco de história

En los 1940’s la disponibilidad de amplificación eléctrica transformó completamente el concepto de guitarra. Las guitarras acústicas amplificadas tenían un grave problema de re-alimentación de sonido. Al tener las pastillas montadas Joe Fender, Les Paul y Paul Bigsby se disputan el mérito de haber inventado la guitarra de cuerpo sólido. La idea es que no hace falta caja de resonancia ya que la guitarra va amplificada eléctricamente y que la existencia de la caja de resonancia agrava el problema del feedback. Ya que, en una guitarra de caja, las pastillas que captan la vibración se encuentran montadas en una chapa de madera delgada que está vibrando a su vez. Más adelante las guitarras de semi-caja – como la Lucille de B.B. King, incorporaron un bloque sólido central precisamente por eso.

En 1950 Leo Fender quien hasta la fecha había diseñado y fabricado amplificadores, diseñó y puso a la venta la Fender Esquire, la primera guitarra comercial de cuerpo sólido. El diseño de la Esquire era tan simple como es posible hacer una guitarra:
◆ Escala[1] 25,5 pulgadas o 648mm
Mástil atornillado al cuerpo (bolted on). Esta innovación sustituye al mástil encolado (set neck).
◆ Alma de metal para ajustar el mástil.
◆ Cuerpo sólido.
◆ Una pastilla tipo single coil[2] colocada junto al puente.
◆ Un control de volumen y uno de tono.
◆ Puente de metal ( tipo ashtray o cenicero) con ajuste de entonación (octavado) y ajuste de altura de las cuerdas.
Al diseño de la Esquire se añadió una pastilla adicional cerca del mástil – con lo que obtiene un tono más grave y dulce -, un selector y un control de tono independiente para cada pastilla. La nueva guitarra se llamó Broadcaster, durante unos pocos meses. Gretch Musical Instruments contactó con Leo Fender para informarle que la marca “Broadcaster” ya la usaban ellos para una linea de baterías y Fender abandonó el nombre para evitar problemas legales.

 

Prototipo de la Fender Esquire, en el museo de la factoria Fender.

Durante unos meses las guitarras Fender salieron sin nombre impreso en el cabezal. Estas guitarras se conocen como las “Nocaster”. Finalmente la guitarra fue bautizada “Telecaster” y es una de las guitarras más irónicas de la música moderna.

El diseño industrial y simple de la Telecaster permitía que la guitarra fuera construida en una cadena de montaje formada por personal con relativamente poca formación y experiencia.

Algunos guitarristas se quejaron a Leo Fender del diseño de la Telecaster. Básicamente un bloque de madera de arce recortado, con ángulos rectos en el contorno que pueden ser incómodos al tocar. Estas quejas y la colaboración con estos guitarristas dio pié a la nueva creación de Fender, la que iba a ser la guitarra más popular de la historia: la Fender Stratocaster.

El diseño de la Stratocaster parte de los elementos básicos de la Esquire/Telecaster : escala de 25,5 pulgadas, mástil atornillado, alma de metal para ajustar la curvatura del mástil y cuerpo sólido. Pero incluye modificaciones dramáticas que llevan esta guitarra a un nuevo nivel.

  • Pala más grande para equilibrar mejor el peso de la guitarra.
  • Cuerpo esculpido de forma que los contornos y curvas de la guitarra se ajustan al cuerpo de la guitarrista.
  • 3 pastillas single-coil.
  • 1 selector de pastillas, control general de volumen
  • Montaje de toda la electrónica – pastillas, selector y potenciometros – en una sola placa de baquelita: el golpeador. Ello facilita el trabajo de montaje, soldado y reemplazo de la electrónica en la guitarra.
  • Innovador puente trémolo y la wammy bar.
  • Uso de pinturas del sector de la automoción para dar un acabado más moderno y duradero a la guitarra.

Y con ello, esta evolución de la guitarra eléctrica más simple posible ( la Esquire) obtuvimos un diseño que va a perdurar seguramente siglos: la Stratocaster.

El mástil de la guitarra explicado. (Parte I)

El mástil de la guitarra explicado. (Parte I)

Vamos a explicar en detalle distintos aspectos y atributos del mástil de una guitarra. Estos son muy relevantes a la hora de evaluar, escoger y poner a punto una guitarra. Estos conceptos sirven tanto para guitarras clásicas, acústicas o guitarras eléctricas (Stratocaster, Les Paul, etc.) La forma, materiales y tipo de construcción del mástil va a influir mucho en las sensaciones que transmite la guitarra al guitarrista. No hay elecciones correctas ni incorrectas, solo opciones y las elegiremos en función de las preferencias del músico o de las necesidades para una pieza musical concreta. Pero es importante saber cuales son las distintas opciones y las tenemos que valorar al elegir (o diseñar) una guitarra. De lo contrario solo nos vamos a guiar por el color de la guitarra y el marketing mejor ajustado a nosotros. Así pues, no todos los mástiles son iguales. Hay varias opciones que nos van a definir el carácter del mástil y, en gran parte, de la guitarra en el que esta montado. Este tema lo desarrollamos en dos entradas El Mástil de la Guitarra Explicado Parte I, y El Mástil de la guitarra Explicado Parte II.

Las Partes del Mástil

El mástil de la guitarra (guitar neck, en inglés) se divide en varias partes:

  • El mango o sea el mástil propiamente dicho (Neck en ingles).
  • El diapasón que es la parte frontal donde están los trastes (Fingerboard, en inglés).
  • La cejuela o ceja, que encontramos en la parte alta del diapasón.
  • La pala (o headstock en ingles) que es donde se montan los afinadores (en la mayoría de los casos)
  • En las guitarras de caja (guitarras de jazz, guitarra española y flamenca, y guitarra acústica) nos encontramos además con el Zoque, que une el mástil con los aros de la caja.  

1. La longitud de la escala.

La escala determina la distancia de la selleta del puente a la cejuela, además de las distancias entre los trastes. Una escala más larga implica que las cuerdas van a estar más tensas y eso influye en el tono y en las sensaciones al tocar. Pero además una escala más larga implica un mástil más largo y que debe soportar mayor tensión.

En la imagen podemos ver que la Fender Stratocaster tiene una escala de 64,77 cm (25’5 pulgadas), la Gibson Les Paul tiene una escala más corta de 24’75 pulgadas y las Guitarras PRS (Paul Reed Smith) tienen una escala intermedia de 25 pulgadas. (más…)