La caña controla el flujo de aire
La caña es elástica y se puede arquear. De hecho, puede oscilar justo como un resorte – para un saxofonista estas son malas noticias: es el conocido chillido. Normalmente la vibración de la caña está controlada por la resonancia del aire en el saxofón, como veremos más adelante. Pero también es cierto que la vibración de la caña controla el flujo del aire hacia dentro del saxofón, ambos están interconectados.
Imaginemos un flujo continuo sin vibración y cómo depende de la diferencia de presión entre la boca del ejecutante y la boquilla. Si uno aumenta esta diferencia de presión, fluirá más aire por el espacio angosto entre la punta de la caña y la punta de la boquilla.
De este modo, un gráfico de flujo vs. presión empieza de modo casi proporcional. Sin embargo, a medida que la presión aumenta lo suficiente como para arquear la caña, actúa sobre el extremo delgado de la caña y tiende a empujarlo hacia arriba como para cerrar la apertura a través de la cual está entrando el aire (la flecha a la izquierda en el dibujo). En efecto, si uno sopla lo suficientemente fuerte se cierra por completo y el flujo queda en cero. De modo que el diagrama de presión se ve como el gráfico a la derecha.
Presión más alta fuerza a la caña a cerrarse. | |
Caña abierta: flujo proporcional a la diferencia de presión | |
Velocidad de flujo de aire en estado constante | |
Presión de boca, presión de boquilla | |
La caña (como puede explicarlo cualquier saxofonista) es la clave para producir el sonido. El ejecutante hace un trabajo para proveer un flujo de aire con una presión mayor a la de la atmósfera: esta es la fuente de energía, pero es (más o menos) firme. Lo que convierte la energía fija (corriente directa) en energía acústica (corriente alterna) es la caña. LA primera parte del gráfico (y la línea interrumpida) representa una resistencia: un flujo proporcional a la diferencia de presión. Tal como su análogo eléctrico, un resistor acústico pierde energía. Así que en este sistema, el saxofón no sonará aunque habrá un ruido airoso en tanto que el aire estará luyendo turbulentamente a través del espacio entre la caña y la boquilla. El sistema de operación es la parte de la curva en declive. Esta es la razón por la que hay tanto una presión máxima como una mínima (para cualquier caña) que producirá una nota. Si se sopla demasiado suave, se obtendrá de vuelta el sonido airoso (lado izquierdo del gráfico), si se sopla demasiado duro se cerrará. (donde el gráfico se cruza con el eje en la derecha)
Los lectores que tengan cierta experiencia con la electricidad, al ver la parte de la curva en la que el flujo disminuye con aumento de presión, identificará esto como la resistencia negativa (corriente alterna). En tanto que una resistencia positiva, quitará energía de un circuito, una resistencia negativa mete energía en el circuito (como sucede en un oscilador de diodo de túnel).
En el saxofón es, en efecto, esta resistencia negativa (CA) la que provee la energía perdida en el resto del instrumento. La mayor parte de la energía se pierde adentro del tubo, en pérdidas termales y viciosas en las paredes y una fracción relativamente pequeña se emite como sonido radiado,
