¿Cómo afectan los potenciómetros al tono de la guitarra?

¿Cómo afectan los potenciómetros al tono de la guitarra?

Empezamos con esta entrada el tema de la electrónica en las guitarras eléctricas. El objetivo de esta entrada es explicar el funcionamiento de los potenciometros de volúmen y, sobretodo cómo afectan al tono de las pastillas aunque estés tocando con el volumen a topen. Entendiendo esto podremos elegir qué potenciómetros ponemos a nuestra guitarra o orientarnos un poco si queremos experimentar.

Los potenciómetros son clave en el tono de una guitarra.

Cuando un guitarrista quiere mejorar el tono de su guitarra, lo primero que piensa es en cambiar de pastillas. Ciertamente puede haber múcha diferencia de tono entre una pastilla barata y una pastilla decente. Pero lo que subestimamos a menudo es el papel de los potenciómetros y su efecto en la señal modulada por las pastillas. Antes de cambiar de pastillas, especialmente si tienes un presupuesto ajustado, considera experimentar cambiando de potenciómetros y condensadores; pon componentes de calidad, experimenta con distintos valores y mira cómo afecta al tono, y asegurate de que las soldaduras están bien hechas.

 Un potenciómetro es una resistencia variable.

Supongamos que tenemos un potenciómetro de 500KΩ.La resistencia eléctrica se mide en Omnios y se representa con el signo Ω. Un potenciómetro de 500KΩ o 500K tiene 500.000 Ω de resistencia. El potenciómetro tiene tres patillas 1,2 y 3 que están internamente conectadas. La resistencia entre 1 y 3 es siempre de 500KΩ. Por mucho que giremos la rueda del potenciómetro la resistencia entre 1 y 3 no va a variar. 

     

La patilla 2 está conectada en serie en el  circuito entre 1 y 3. La resistencia entre 1 a 2 ( llamémosle A) y la resistencia entre 2 y 3 ( B) siempre suman 500 KΩ. Pero A y B varían a medida que hacemos girar la rueda del potenciómetro.   

Cuando el potenciómetro está abierto la resistencia entre 1 y 2 es cero, y la resistencia de 2 a 3 es de 500KΩ. A medida que hacemos girar el mando del potenciómetro en sentido horario la resistencia entre 1 y 2  va a aumentar, del mismo modo que la resistencia entre 2 y 3 va a disminuir. 

Hasta ahora hemos hablado de resistencia, porque es fácil de entender. Pero la resistencia es un fenómeno que sucede en los circuitos de corriente continua (DC⁠1) y en una guitarra tenemos un circuito de corriente alterna (AC). Las pastillas transforman la vibración de las cuerdas en corriente que cambia de polaridad en función de la dirección de la vibración.

Así pues tenemos un problema de AC/DC. ¿Ya era hora que en este blog hablaramos de AC/DC no? 🙂

Cómo se controla el volumen de la guitarra con un potenciómetro.

En un circuito de AC  la corriente (SEÑAL) siempre fluye por el camino de menor resistencia (o impedancia) hacia TIERRA. Al poner una resistencia variable ( un potenciómetro) podemos controlar hacia donde queremos que fluya la corriente. 

Así pues ¿Cómo usamos un potenciómetro para controlar el volumen de la guitarra?

Voy a explicarlo con un ejemplo.

Imaginemos que tenemos un canal de agua. Por un extremo del canal entra agua y fluye hacia abajo donde está el río. En medio del canal hay una desviación que lleva el agua a un campo que queremos regar.

 Si en la desviación colocamos una compuerta que bloquee el canal hacia el río toda el agua va a circular hacia el campo. 

Si quitamos la compuerta el agua va a ir hacia abajo donde está el río y nuestro campo va a quedar seco. 

También podemos regular la altura de la compuerta, abriéndola más o menos y regulando la cantidad de agua que baja hacia el río o hacia nuestro campo. 

Pues en el caso del control de volumen la señal de la pastilla es el flujo de agua, nuestro campo es la entrada de señal del amplio y el río es tierra. Cuando toda la señal va a tierra tenemos silencio. El potenciómetro es la compuerta que podemos abrir más o menos.  

¿Como afecta el potenciómetro al tono de la pastilla?

En corriente alterna (AC) la señal siempre quiere escapar por el camino de menos resistencia a tierra. Como hemos visto con la explicación con agua, canales y mis dibujos caseros al colocar el potenciometro al 10 va interponer una resistencia entre la señal y tierra, y de esta forma la señal se va a ir hacia el amplificador.

Pero los potes una resistencia infinita, con lo que con cualquier potenciometro que pongamos algo de señal se va a escapar hacia tierra. Y, la parte curiosa es que las frecuencias más agudas tienden a escapar antes que las frecuencias graves. En los potenciómetros de menos resistencia, como los de 250K, las frecuencias más altas van “escapar” a través de la resistencia hacia la toma de tierra.

Esto lo podemos usar para compensar el sonido de las pastillas instalas en la guitarra. Normalmente  las pastillas Single Coil que producen un sonido muy brillante y agudo se suelen usar potenciómetros de 250K para compensar ese brillo. Mientras que en pastillas Humbucker que suelen ser más graves se suelen montar potenciómetros de 500K e incluso de 1 MegaΩ para evitar que se escapen los agudos.

Dicho esto hay que tener claras unas cuantas ideas:
(1) En circuitos pasivos lo único que sucede es que se pierden o reduce intensidad de frecuencias. No se potencian frecuencias, en todo caso se reducen las otras.
(2) Hay pastillas single coil con timbre grave y pastillas humbuckers muy agudas.
(3) Una pastilla va a sonar diferente en cada guitarra. La longitud de la escala, el tipo de construcción, tipo de madera, tipo de acabado, el material del puente y cejuela, las cuerdas … todo va a afectar poco o múcho al tono de la guitarra. Por tanto no hay nada escrito. La mejor forma de ver qué potenciometros poner es hacer pruebas.

Potenciómetros lineales y potenciómetros de Audio o Logarítmicos. 

Normalmente nos vamos a encontrar con dos tipos de potenciómetros:

-Potenciometros Lineales: son potenciómetros en los que la resistencia va aumentando de forma continua y lineal. O sea si al girar 90º la resistencia aumenta 250K, al girar 90º más el incremento va a ser de nuevo de 250K.
-Potenciometros de Audio o logaritmicos: en estos potenciómetros el incremento de resistencia sucede de forma exponencial. Al principio la resistencia aumenta muy poco y al final aumenta múcho.  

Fender usa potes de audio, Gibson usa potes lineales. Hay gente que usa potes de audio para volumen y potes de audio para tono. Es cuestión de gustos.

No uses potenciómetros baratos.

Cuidado con los kits que llevan las pastillas pre-cableadas. Suponiendo que los componentes estén bien soldados que vienen en estas regletas y guardapuas son muy, muy baratos, de calidad dudosa. ¿Vas a arriesgar el sonido de tu guitarra por no comprar un par de potenciómetros y un condensador que te van a costar 4 euros como mucho?

Muchos fabricantes suelen escatimar costes en componentes electrónicos, para ellos debe tener sentido ahorrar un par de dólares por guitarra. Porqué fabrican y venden miles de guitarras al año. Yo, y creo que tú también, quiero que mis guitarras tengan los mejores componentes posibles. Y mucho más cuando la diferencia de precio es tan baja. 

De hecho una forma de mejorar el sonido de una guitarra, antes de cambiar las pastillas, es poner unos potenciómetros y un condensador mejores. Pero como esto solo cuesta muy poco dinero nadie, y menos nadie en marketing para una firma comercial, habla de ello. De lo que vas a oír hablar es de pastillas de marcas caras recomendadas por guitarristas que reciben comisión. 

Hay distintos tipos de potenciómetros, con longitudes y anchos distintos de collar. Al comprar los componentes debemos asegurarnos que nuestros potenciómetros encajan en tu guitarra.

 

 

 

 

¿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.