La verdad sobre las maderas para guitarras eléctricas de cuerpo macizo

Introducción y contexto

Debate sobre las maderas tonales: En la comunidad guitarrística, la influencia de las "maderas tonales " (las especies de madera utilizadas para el cuerpo, el mástil o el diapasón de una guitarra) en el sonido ha sido objeto de acalorados debates. En las guitarras acústicas, está demostrado que la elección de la madera determina en gran medida el tono y la resonancia del instrumento. Sin embargo, en el caso de las guitarras eléctricas de cuerpo macizo, que utilizan pastillas magnéticas y amplificadores en lugar de una caja de resonancia, el efecto de la madera es menos evidente y a menudo se cuestiona.... Los fabricantes llevan mucho tiempo promocionando maderas exóticas o pesadas que mejoran el sustain y el tono de las guitarras eléctricas, mientras que los escépticos argumentan que las pastillas y la electrónica dominan el sonido.

Acústica vs. Eléctrica: Es fundamental distinguir entre los contextos acústico y eléctrico. En una guitarra acústica, la caja de resonancia y el cuerpo de madera producen y colorean directamente el sonido: la rigidez, densidad y amortiguación de la madera dan forma al aire que vibra y, por tanto, al tono. En cambio, en una guitarra eléctrica de cuerpo macizo, la vibración de las cuerdas (percibida por las pastillas magnéticas) es la principal fuente de sonido, y la función del cuerpo de madera maciza es principalmente estructural (sostener las cuerdas y las pastillas). Los cuerpos sólidos se introdujeron originalmente para minimizar la realimentación acústica y las resonancias no deseadas del cuerpo. Idealmente, un cuerpo macizo es lo suficientemente rígido y macizo como para que no "suene" audiblemente como una caja de resonancia acústica. Como resultado, muchos asumen que la elección de la madera en una guitarra eléctrica maciza tiene un efecto insignificante en el tono. Sin embargo, como veremos, las sutiles interacciones mecánicas entre las cuerdas y la madera pueden influir en el decaimiento de la vibración, la respuesta en frecuencia y la sensación al tocar de una guitarra eléctrica.

Alcance de la investigación: Este artículo examina el efecto de las maderas tonales en las guitarras eléctricas de cuerpo sólido a través de una lente científica. Centrándonos en estudios revisados por expertos en acústica y psicoacústica, exploraremos los mecanismos físicos por los que la madera puede influir en la vibración de las cuerdas, revisaremos las mediciones experimentales de estos efectos, discutiremos qué diferencias son realmente audibles para el oído humano y desmentiremos o confirmaremos mitos comunes sobre las maderas tonales utilizando hallazgos validados. Se hace hincapié en las guitarras eléctricas de cuerpo macizo, en las que la influencia de la madera es sutil, y no en las guitarras acústicas, en las que el efecto es evidente. Todas las pruebas citadas proceden de experimentos controlados, análisis de señales o modelos rigurosos, lo que garantiza una perspectiva neutral y técnicamente fundamentada.

Mecanismos físicos: Cómo influye la madera en las vibraciones de las cuerdas

Acoplamiento cuerda-estructura: En una guitarra eléctrica de cuerpo macizo, las cuerdas están acopladas a la estructura de madera en el puente y el mástil (a través de la cejuela o el traste). Cuando una cuerda vibra, no sólo produce sonido en la pastilla electromagnética, sino que también ejerce fuerzas sobre el cuerpo y el mástil de la guitarra. Si la madera y la estructura no son infinitamente rígidas, responderán vibrando ligeramente ellas mismas. Esto introduce un bucle de retroalimentación: parte de la energía de la cuerda se transfiere a la madera (excitando las vibraciones del cuerpo y el mástil) en lugar de permanecer en el movimiento de la cuerda. En términos físicos, la cuerda está acoplada a un sistema vibratorio (el cuerpo/cuello de la guitarra), y juntos forman un sistema acoplado mecánicamente. El grado de este acoplamiento depende de la impedancia o conductancia mecánica en los puntos de unión de la cuerda, es decir, de la facilidad con la que la cuerda puede hacer vibrar la estructura. Un soporte rígido y macizo tiene una conductancia baja (resiste el movimiento), mientras que un soporte flexible o resonante tiene una conductancia más alta (permite más movimiento).

• Rígido vs. Flexible: Si el cuerpo y el mástil de la guitarra fueran infinitamente rígidos y macizos, la cuerda se comportaría como si estuviera anclada a un objeto inamovible, conservando su energía y vibrando durante más tiempo. En realidad, todas las maderas tienen cierta elasticidad y una masa finita. Una madera más ligera o flexible vibrará más en respuesta a la cuerda, actuando como un sumidero para la energía de la cuerda y haciendo que la vibración de la cuerda decaiga más rápidamente. Una madera más densa o rígida ofrece una terminación más rígida, por lo que se transfiere menos energía fuera de la cuerda, produciendo un sostenido más largo. Esta es la razón por la que la tradición de las guitarras eléctricas suele asociar maderas más pesadas y duras con un mejor sustain. Los estudios científicos confirman este principio: por ejemplo, fabricar el cuerpo de una guitarra con una madera más dura (fresno) que con una más blanda puede aumentar las frecuencias de resonancia de la estructura y reducir la pérdida de energía de la cuerda..

• Amortiguación en la madera: además de la rigidez y la masa, la madera tiene propiedades de amortiguación interna, es decir, la tendencia a disipar la energía vibratoria en forma de calor. Las diferentes especies varían: algunas maderas duras (como el arce o el fresno) tienden a tener una amortiguación interna baja (suenan más), mientras que otras (como la caoba o el tilo) tienen una amortiguación más alta, que puede "absorber" la vibración más rápidamente. En una guitarra eléctrica, una madera con una amortiguación alta puede absorber la energía de las cuerdas más rápidamente, acortando el sustain, mientras que una madera con una amortiguación baja transferirá la energía de un lado a otro de forma más eficiente o la almacenará durante más tiempo.. En un experimento reciente en el que se compararon directamente las cajas de fresno y nogal, se observó que la guitarra de nogal (menos rígida, con mayor amortiguación) tenía una amortiguación de las vibraciones considerablemente mayor en el modo de resonancia más bajo del instrumento, lo que corresponde a un sustain más corto, en comparación con la caja de fresno.. En particular, este efecto se observó tanto en la respuesta vibratoria de la madera como en la señal de salida real de la pastilla, lo que indica que la amortiguación de la madera afectaba al sostenido audible de las cuerdas.

Resonancias y puntos muertos: El cuerpo de madera y el mástil forman un objeto complejo con muchos modos resonantes (frecuencias naturales a las que prefieren vibrar). Si la frecuencia de una cuerda (o uno de sus armónicos) coincide con una resonancia estructural, la transferencia de energía se amplifica: la cuerda vierte energía en la madera más fácilmente en esa frecuencia. Esto puede provocar tiempos de decaimiento desiguales en el diapasón, incluido el famoso fenómeno de los puntos muertos. Un "punto muerto" es una nota (normalmente en una cuerda de un traste determinado) que se apaga mucho más rápido que las notas vecinas porque la energía de la cuerda se desvía hacia una vibración resonante del mástil o del cuerpo.

• Conductancia del mástil: Las mediciones pioneras de Fleischer y Zwicker (1999) demostraron que en las frecuencias de punto muerto, la conductancia mecánica (movilidad) del mástil de la guitarra es localmente muy alta, lo que significa que el mástil vibra con facilidad, absorbiendo la energía de la cuerda. Midieron los tiempos de caída de las notas en guitarras reales y los correlacionaron con las mediciones de vibración in situ en el mástil. El resultado fue una clara correlación inversa: donde el mástil vibraba con fuerza (alta conductancia), el tiempo de caída de la cuerda (sustain) era corto (un punto muerto), y viceversa. La figura 1 ilustra este efecto: en una guitarra eléctrica de muestra, la cuerda de Sol trasteada en el 3er traste (un punto muerto) decae casi el doble de rápido que en el 6º traste (una nota "viva" normal), lo que corresponde a una resonancia pronunciada en el mástil a la frecuencia del punto muerto. Esto subraya que las propiedades de la madera y la construcción (especialmente la madera del mástil, el método de fijación y el diseño del clavijero) pueden crear variaciones de sustain dependientes de la frecuencia. Muchos bajistas y guitarristas están familiarizados con notas muertas específicas en sus instrumentos; científicamente, éstas están ligadas a cómo el material y la estructura del instrumento vibran en respuesta a esas notas.

El todo frente a las partes: cuerpo, mástil y diapasón: En una típica guitarra de cuerpo sólido, intervienen múltiples componentes de madera - un mástil (a menudo de arce o caoba), un diapasón (palisandro, arce, etc.), y un cuerpo (aliso, fresno, caoba, etc.). El conjunto de mástil y diapasón suele tener un mayor impacto en la vibración de las cuerdas que el cuerpo solo, porque el mástil es relativamente largo y delgado (menos rígido que un cuerpo robusto) y puede flexionarse con la tensión de las cuerdas. De hecho, los estudios indican que el acoplamiento cuerda/estructura se produce principalmente en el mástil más que en el cuerpo para muchas frecuencias. Esto significa que la madera y la construcción del mástil (por ejemplo, mástil atornillado frente a mástil fijo) afectan en gran medida al sustain y a los puntos muertos. Los músicos suelen afirmar que oyen diferencias entre, por ejemplo, un diapasón de arce y uno de palosanto, atribuyendo brillo o chasquido a uno frente al otro. Desde un punto de vista físico, el diapasón es parte del sistema vibratorio del mástil; las diferencias en su densidad y rigidez pueden cambiar las frecuencias de resonancia del mástil o la amortiguación. Se han investigado las diferencias percibidas debidas a la madera del diapasón: en un experimento realizado por Paté et al., en el que sólo se cambió el material del diapasón, se encontraron diferencias pequeñas pero mensurables en la respuesta en frecuencia y el sustain de la guitarra, que incluso eran perceptibles para oyentes entrenados en condiciones de prueba. Así pues, aunque la contribución del cuerpo no es nula, la madera del mástil y el diapasón puede influir tanto o más en el comportamiento vibratorio de las cuerdas.

Modos de vibración y respuesta en frecuencia: Las propiedades de la madera establecen el escenario para las frecuencias modales de la guitarra - esencialmente, los tonos específicos en los que la estructura de la guitarra le gusta vibrar. Una madera más rígida y de mayor densidad generalmente produce frecuencias de resonancia más altas (los modos de la guitarra se producen en tonos más altos) en comparación con una madera más blanda y ligera. Por ejemplo, un estudio realizado en 2021 en Materials comparó guitarras idénticas fabricadas con cuerpos de fresno y nogal y descubrió que el fresno (mayor módulo de elasticidad) producía frecuencias modales más altas para todo el instrumento (por ejemplo, el modo resonante más bajo del cuerpo/cuello era de ~118 Hz para el fresno frente a ~108 Hz para el nogal). Unas resonancias más altas significan que es menos probable que el instrumento interactúe fuertemente con las notas más graves de la guitarra, lo que puede ser beneficioso: de hecho, el mismo estudio descubrió que la guitarra de fresno tenía una amortiguación general reducida en el modo crítico de baja frecuencia y, en consecuencia, un sostenido más largo para las notas graves y sus armónicos. Por el contrario, el instrumento de nogal, con un cuerpo más flexible, mostraba una mayor amortiguación en esas frecuencias, lo que podría traducirse en un ataque más suave o un decaimiento más rápido de las notas graves.

Es importante tener en cuenta que las guitarras de cuerpo macizo suelen tratar de mantener las resonancias fuera del rango musicalmente más importante, o al menos atenuadas, para lograr una respuesta bastante uniforme. A diferencia de una guitarra acústica, en la que se desean resonancias fuertes (para la sonoridad y el color del tono), el ideal de una guitarra eléctrica podría estar más cerca de un "haz infinito" que no robe energía a las cuerdas. En la práctica, ninguna madera es completamente rígida, por lo que todas las guitarras eléctricas tienen cierto grado de resonancia y amortiguación; la cuestión es la magnitud y si estos efectos son lo suficientemente grandes como para oírlos.

Pastillas magnéticas e interacción con la madera: Una pregunta habitual es si las pastillas en sí (al ser imanes) ejercen alguna influencia sobre el sustain o el tono en relación con la madera. Los imanes de las pastillas de alta resistencia pueden ejercer una pequeña fuerza de arrastre sobre las cuerdas (a veces llamada amortiguación magnética), pero los experimentos han demostrado que este efecto es insignificante en configuraciones normales. Un estudio riguroso separó dos mecanismos de amortiguación -las pérdidas intrínsecas de la cuerda frente a las pérdidas debidas al acoplamiento con la guitarra- y demostró explícitamente que las pastillas electromagnéticas no proporcionan ninguna amortiguación adicional a la vibración de la cuerda. En otras palabras, la pastilla sólo percibe la cuerda; no obstaculiza de forma apreciable su movimiento. Además, la pastilla es sensible principalmente a una polarización específica de la vibración de la cuerda: "oye" el movimiento vertical (fuera del plano, es decir, perpendicular al cuerpo de la guitarra) mucho más que el movimiento horizontal. Esto significa que si la vibración de la madera hace que la cuerda se mueva en un patrón ligeramente diferente, la pastilla podría registrar un cambio en la amplitud o el sustain. Sin embargo, el movimiento directo de la madera o de la propia pastilla (a menudo llamado microfónico si es audible) es mínimo - un estudio descubrió que las vibraciones de la pastilla en una guitarra de cuerpo sólido eran inferiores al 1% de la señal de la cuerda, demasiado pequeñas para importar. Por lo tanto, la madera influye en el sonido de la guitarra eléctrica de forma indirecta: afectando al decaimiento y espectro de vibración de la cuerda, no añadiendo su propio sonido acústico como en una guitarra acústica.

Pruebas experimentales: Medición de los efectos del tono en los eléctricos

Mediciones del tiempo de sustain y decaimiento: Varios experimentos controlados han cuantificado cómo las diferentes maderas alteran la velocidad de decaimiento de las cuerdas vibrantes (es decir, el sustain). Un estudio histórico de Paté, Le Carrou y Fabre (2014) en J. Acoust. Soc. Am. proporcionó un marco teórico y experimental para el sostenido de la guitarra eléctrica. Identificaron dos fuentes principales de amortiguación para una cuerda pulsada: (1) pérdidas internas de la cuerda (resistencia del aire, fricción interna en el metal, etc.), y (2) acoplamiento mecánico al mástil/cuerpo de la guitarra. Midiendo una cuerda aislada frente a una montada en una guitarra, cuantificaron cuánto más rápido decaía la cuerda en el instrumento. Y lo que es más importante, pudieron predecir el tiempo de decaimiento (T30 ) de una nota determinada si conocían la amortiguación propia de la cuerda y la conductancia mecánica de la guitarra en el mástil. La predicción coincidía con los tiempos de sostenido medidos, lo que confirmaba que la amortiguación inducida por la madera en el mástil es el factor dominante de las variaciones de sostenido en el diapasón. Además, confirmaron que una pastilla de guitarra eléctrica capta fielmente estas variaciones de caída: la salida de la pastilla mostraba los mismos tiempos de caída no homogéneos (puntos muertos, etc.) que los medidos por los sensores, y la adición de componentes electrónicos no enmascaraba ni alteraba las diferencias de sustain.

Otro estudio de Ray et al. (2021) comparó directamente dos guitarras idénticas, una con cuerpo de fresno y otra con cuerpo de nogal, para aislar el efecto de la madera del cuerpo. Utilizando acelerómetros, excitaciones de impulso y punteos cuidadosos, midieron la amortiguación modal y el sostenido de las cuerdas abiertas. La guitarra con cuerpo de fresno, al ser más rígida y pesada, mostró una menor amortiguación (tan δ) en los modos más bajos (por ejemplo, 0,093 frente a 0,121 para el nogal en el modo 1) y tiempos de caída correspondientemente más largos para los armónicos bajos de las cuerdas E2, A2, D3. Las diferencias eran estadísticamente significativas: por ejemplo, el cuerpo de nogal provocaba una amortiguación un 30% mayor en el primer modo y casi el doble en un modo de alta frecuencia (~0,046 frente a 0,026) que corresponde a los armónicos superiores. Cabe destacar que estas mediciones también se reflejaron en la señal de la pastilla: al comparar la salida eléctrica real, las notas graves de la guitarra de nogal decaían más rápido y con una amplitud de pico menor que las de la guitarra de fresno. Esto confirma que incluso en el sonido amplificado pueden aparecer diferencias de sustain inducidas por la madera. Sin embargo, también es importante tener en cuenta la magnitud: Ray et al. no encontraron diferencias significativas en el tiempo de decaimiento en las frecuencias fundamentales de la mayoría de las cuerdas. Las principales diferencias surgieron en ciertos sobretonos (armónicos superiores) de las cuerdas graves, y en un modo particular de una cuerda más aguda. En otras palabras, el sostenido general de una nota (dominado por la fundamental) puede ser muy similar en las distintas maderas, con diferencias en los componentes de mayor frecuencia del sonido. Este resultado matizado sugiere que los efectos de las maderas en los instrumentos eléctricos son reales pero sutiles, ya que afectan a determinados componentes de frecuencia y no a otros.

Espectro de frecuencias y timbre: Además del sustain, los investigadores han examinado si las distintas maderas alteran el contenido espectral (timbre) del sonido de la guitarra eléctrica. Dado que la madera puede favorecer o amortiguar ciertas frecuencias, podría cambiar el equilibrio de armónicos en la vibración de las cuerdas. Jasiński et al. (2021) abordaron esta cuestión grabando una serie de notas en una guitarra de prueba construida especialmente con distintas maderas y analizando los espectros de salida. Encontraron diferencias mensurables en la envolvente espectral (la distribución de la energía a través de las frecuencias) entre los tipos de madera, así como diferencias en el nivel general de la señal. Por ejemplo, una madera puede producir una fundamental ligeramente más fuerte pero una caída más rápida de los armónicos agudos, mientras que otra puede dejar sonar los armónicos de alta frecuencia durante más tiempo. Estas diferencias se cuantificaron y compararon con umbrales psicoacústicos conocidos. El resultado alentador fue que la magnitud de las diferencias espectrales superaba la diferencia apenas perceptible (JND ) de los cambios tímbricos según la bibliografía. En pocas palabras, los cambios de tono provocados por el cambio de madera eran mayores que las diferencias más pequeñas que puede detectar el oído medio, lo que indica que deberían ser audibles en condiciones ideales. De hecho, el estudio realizó una prueba de audición informal e informó de que los oyentes medios podían distinguir con fiabilidad los sonidos de diferentes maderas tonales en un entorno controlado. Esto demuestra que la madera puede imprimir una "huella dactilar" perceptible en el tono de una guitarra eléctrica, aunque esa huella sea sutil.

Por otro lado, otros estudios hallaron un impacto mínimo en determinadas métricas tímbricas. Un experimento realizado en 2015 por Puszynski et al. midió parámetros psicoacústicos estándar ( nitidez, aspereza, volumen específico ) de notas de guitarra eléctrica grabadas con guitarras de distintas maderas. Informaron de que cambiar la madera del cuerpo no producía ningún cambio significativo en estos descriptores tímbricos. El tipo de madera sí afectaba a la envolvente del sonido y a la amplitud máxima (en consonancia con las diferencias de sostenido y ataque), pero no alteraba de forma apreciable cualidades como el brillo o la aspereza cuantificadas por esas métricas. Además, el hecho de que el sonido se grabara con una pastilla magnética o con un micrófono externo no modificó el resultado, lo que refuerza la idea de que el tono grabado con pastilla no era inmune a las diferencias de la madera, pero esas diferencias residían en la amplitud y la caída más que en una remodelación espectral drástica.

¿Cómo conciliar estos resultados? Parece que existen diferencias espectrales inducidas por la madera, pero son variaciones relativamente pequeñas superpuestas al tono primario de la cuerda. Por ejemplo, una madera puede provocar una diferencia de 1-3 dB en determinadas bandas de frecuencia de la salida de la guitarra. De forma aislada (sala silenciosa, notas sueltas), el oído puede detectar esas diferencias si sabe qué escuchar, como demostraron Jasiński et al. Pero puede que estas diferencias no influyan de forma sustancial en métricas generales como la "nitidez" o en señales muy enmascaradas (como en una mezcla de banda completa). En resumen, la elección del material puede moldear sutilmente la ecualización de la salida de la guitarra, pero no hasta el punto de crear una voz radicalmente distinta, nada que ver con la diferencia entre dos tipos de pastillas o ajustes de amplificador, por ejemplo.

Caso práctico - Madera del diapasón: Una cuestión específica ha sido si la madera del diapasón afecta al tono, ya que muchas guitarras eléctricas ofrecen diapasones de arce frente a los de palisandro. Una prueba controlada realizada por Paté et al. (2015) consistió en construir guitarras idénticas en todos los aspectos excepto en el material del diapasón (ébano frente a palisandro) y, a continuación, realizar experimentos de escucha con guitarristas. El estudio concluyó que los músicos podían discernir las diferencias, pero el efecto no era enorme, sino que se manifestaba como variaciones sutiles en el brillo y el ataque. Desde el punto de vista acústico, el ébano (más denso, más duro) ofrecía un sustain ligeramente más largo y un transitorio inicial más brillante que el palisandro. Esto concuerda con la regla general de que las maderas más duras reflejan la energía de la cuerda, manteniendo la vibración de alta frecuencia durante más tiempo, mientras que las maderas más blandas absorben un poco más el "borde" de la vibración de la cuerda. Curiosamente, los músicos describieron las diferencias en términos cualitativos que coincidían con los datos espectrales objetivos, lo que demuestra que existe un vínculo entre la física mensurable y el tono percibido. Este nivel de pruebas rigurosas refuerza que incluso los pequeños cambios en la madera pueden ser audibles en las condiciones adecuadas, aunque siguen siendo efectos secundarios en comparación con las pastillas o la ecualización del amplificador.

Resumen de las mediciones: En conjunto, las mediciones de alta precisión confirman que:

• Sustain/Decay: Las propiedades de la madera (densidad, módulo, amortiguación) influyen en el tiempo de caída de las cuerdas. Las maderas más rígidas y con menor amortiguación producen un sustain más largo; las maderas más flexibles y con mayor amortiguación producen un sustain más corto, especialmente a ciertas frecuencias de resonancia. Los puntos muertos son un caso extremo de esto, arraigado en las resonancias madera/cuello.

• Amplitud: La amplitud máxima (o ataque inicial) de las notas puede variar en función de la madera, probablemente porque una madera que absorbe rápidamente la energía produce un pico ligeramente más bajo en la señal de captación. En un estudio se descubrió que el tipo de madera influía significativamente en el nivel máximo de presión sonora de las notas grabadas (fresno frente a aliso, etc.), lo que implica que algunas maderas producen un ataque más "contundente".

• Contenido en frecuencia: Hay cambios sutiles en el contenido armónico. Por ejemplo, ciertas maderas pueden dejar que la fundamental suene un poco más fuerte en relación con los sobretonos o viceversa. Se han observado diferencias espectrales que pueden superar el umbral de audición en pruebas controladas. Sin embargo, no alteran radicalmente el carácter tonal general tanto como lo haría, por ejemplo, cambiar mucho la pastilla o el mando de tono. Los análisis psicoacústicos no mostraron grandes cambios en las métricas de aspereza/brillo de las distintas maderas, lo que confirma que las diferencias son modestas.

• Consistencia: Muchos experimentos hacen hincapié en la repetibilidad -por ejemplo, punteadoras o impactos de martillo consistentes- para garantizar que las diferencias no son meras variaciones de juego. Los estudios creíbles informan de resultados estadísticamente significativos tras múltiples ensayos, lo que aumenta la confianza en que las diferencias (aunque sean pequeñas) son reales y se deben al material, no al azar.

Perspectiva psicoacústica: ¿Podemos oír la diferencia?

En última instancia, la importancia práctica de la madera en las guitarras eléctricas depende de la psicoacústica: si el oído y el cerebro humanos pueden percibir las diferencias que mide la física. Ya hemos hablado de las pruebas de audición que sugieren la audibilidad en condiciones controladas. Aquí profundizamos en cómo se comparan las diferencias relacionadas con la madera con los umbrales de audición y los factores perceptivos conocidos:

Diferencias apenas perceptibles (JND): La JND de varios atributos sonoros da una medida de la audibilidad. En el caso de la sonoridad (nivel sonoro), la JND es del orden de 1 dB para sonidos de nivel medio: un cambio menor que eso es difícil de detectar. En cuanto a la frecuencia/timbre, es más complejo: un cambio en el contenido espectral tiene que ser significativo al menos en una parte del espectro para que se oiga. Un estudio sobre el timbre de los instrumentos de metal descubrió que ciertas alteraciones de la envolvente espectral tenían JND del orden de un cambio de unos pocos puntos porcentuales en la amplitud de los formantes. En el contexto de la guitarra, si un cambio en la madera produce, digamos, una diferencia de 2-3 dB en ciertos armónicos, esto está por encima del umbral y es probable que sea audible como una ligera diferencia en el color del tono. En cambio, si la diferencia es de solo 0,5 dB repartidos en muchas frecuencias, podría pasar desapercibida. El estudio de Jasiński et al. señaló explícitamente que las diferencias espectrales de la madera superaban los JND típicos del timbre, lo que sugiere audibilidad. Además, lo corroboraron con la prueba de audición informal, en la que oyentes no expertos podían diferenciar las grabaciones a un ritmo superior al habitual.

Percepción del sustain: La percepción humana del sustain o tiempo de decaimiento no es muy aguda a menos que las diferencias sean grandes. Un músico notará sin duda si una nota muere en 1 segundo mientras que otra suena durante 3 segundos (eso es un escenario de punto muerto). Pero un cambio de, por ejemplo, un 5% en el tiempo de decaimiento es sutil, a menudo enmascarado por el contexto musical o el estilo de interpretación. Si una guitarra fabricada con madera A tiene un sustain de 5,0 segundos para una nota y la madera B rinde 4,5 segundos, es dudoso que un oyente pueda percibir ese 10% de diferencia durante una interpretación normal. Sin embargo, los casos extremos como los puntos muertos (sustain reducido a la mitad) son absolutamente perceptibles; los guitarristas identifican habitualmente trastes específicos que se "ahogan" rápidamente. Vale la pena señalar que los músicos a menudo se centran en la sensación tanto como en el sonido: una nota que muere más rápido puede sentirse diferente al tocar (menos retroalimentación a los dedos), potencialmente sesgando la percepción del tono del jugador. En las pruebas a ciegas, en las que se elimina la sensación al tocar (se reproducen las grabaciones), las pequeñas diferencias de sustain pueden ser aún más difíciles de detectar.

Enmascaramiento y contexto: En una mezcla a toda banda o con mucha distorsión, las pequeñas diferencias espectrales o de sustain pueden quedar enmascaradas. El sistema auditivo humano tiene un efecto de enmascaramiento en el que los sonidos fuertes y las mezclas complejas dificultan la detección de pequeñas diferencias de tono en un instrumento. Por ejemplo, la diferencia causada por la madera puede ser evidente en un tono de guitarra limpio y aislado, pero quedar completamente ahogada cuando se añaden batería, bajo y un amplificador saturado. Desde el punto de vista psicoacústico, el efecto de la madera puede estar por debajo del umbral de audibilidad en situaciones realistas, aunque se pueda medir en el laboratorio. Esto explica por qué las opiniones de los músicos varían: en solitario o en el estudio, uno podría jurar que el cuerpo de caoba suena más cálido que el de aliso, pero en un entorno de banda en directo, esa distinción puede casi desaparecer.

Métricas psicoacústicas: Como ya se ha mencionado, el trabajo de Puszynski comprobó métricas como la nitidez (relacionada con el contenido de alta frecuencia percibido) y la rugosidad (fluctuación de la amplitud o disonancia) y no encontró ningún efecto significativo de la madera. La sonoridad específica (sonoridad dentro de las bandas críticas) tampoco varió significativamente con la madera. Estos resultados implican que, desde un punto de vista psicoacústico general, el tono se mantiene dentro de los mismos parámetros independientemente de la madera, es decir, una guitarra no pasa de ser "brillante" a "oscura" o "suave" a "áspera" únicamente por la madera de la caja, cuando se evalúa con esas medidas estándar. Lo que puede cambiar es algo más sutil: la forma de la envolvente (cómo evoluciona el sonido con el tiempo) y algunos detalles espectrales. El oído es relativamente insensible a los cambios de amplitud muy lentos, por lo que las diferencias en la cola de decaimiento pueden pasar desapercibidas a menos que uno esté escuchando críticamente el punto de corte. Por otro lado, la parte de ataque de una nota es más importante desde el punto de vista perceptivo (identificamos los sonidos de los instrumentos en gran medida a partir de los primeros milisegundos). Si la madera afecta al transitorio de ataque -por ejemplo, una madera más dura podría producir un ataque más ágil y percusivo- eso podría ser audible aunque las diferencias de sustain no lo sean. Algunos guitarristas informan anecdóticamente de que las guitarras con cuerpos muy duros (como los cuerpos acrílicos o metálicos) tienen un ataque más agudo y un aumento más rápido del volumen que las de madera, lo que podría estar relacionado con una menor amortiguación en el momento inicial del punteo. Los estudios rigurosos sobre el transitorio de ataque son más raros, pero es un área fértil para el análisis psicoacústico.

Pruebas a ciegas y sesgo del oyente: Se han realizado "pruebas a ciegas" informales entre las comunidades de guitarristas en las que los oyentes intentan distinguir las guitarras por su madera. Los resultados suelen ser desiguales, ya que muchos oyentes no distinguen de forma fiable las maderas por el oído cuando la marca, las pastillas y otros factores son constantes. Esto sugiere que el sesgo de las expectativas desempeña un papel: si uno sabe que una guitarra está hecha de una madera preciada, puede esperar un tono más rico y, por tanto, informar de que lo oye. Para cuantificar realmente las tasas de detección se necesitan pruebas adecuadas de doble ciego (pocas de las cuales existen públicamente para guitarras eléctricas). El estudio de Paté sobre diapasones de 2015 en Acta Acustica es una de las pocas pruebas de audición formales, y mostró una identificación por encima de la probabilidad por parte de los guitarristas, pero también señaló que las diferencias no eran "de la noche al día". Los oyentes podían distinguir entre ébano y palisandro un poco mejor que adivinando, pero no al 100% perfectamente, lo que indica que el efecto, aunque real, era modesto y requería concentración para notarlo.

Umbrales de audición humana: Otro aspecto es la dependencia de la audición de la frecuencia. El oído es más sensible en torno a las frecuencias de 2-5 kHz y menos en frecuencias muy bajas. Si un cambio en la madera afecta sobre todo al sustain a 100 Hz (la fundamental del Mi grave) o a sutiles sobretonos a 6 kHz, éstos podrían estar cerca del límite de la sensibilidad auditiva. Sin embargo, un pequeño cambio a 3 kHz sería más perceptible. Ocurre que la mayoría de las fundamentales de las cuerdas fuertes (notas abiertas) de la guitarra se sitúan entre ~80 Hz y 330 Hz, donde la sensibilidad del oído es menor y puede dominar la acústica de la sala. Las diferencias halladas por Ray et al. se encontraban principalmente en los armónicos superiores (por ejemplo, en el rango de 300-600 Hz), que podrían ser algo audibles. Mientras tanto, las diferencias espectrales de Jasiński incluían presumiblemente cambios en los sobretonos de frecuencias más altas (1-4 kHz), probablemente por lo que los oyentes podrían notarlo.

En resumen, desde el punto de vista psicoacústico, las diferencias de tonalidad en las guitarras eléctricas macizas están en el umbral de la sutileza: en condiciones aisladas pueden oírse (y se han medido por encima de los JND), pero en el uso típico pueden quedar fácilmente eclipsadas por otros factores. Un oído experto puede detectar un decaimiento ligeramente más rápido o un poco más de "aire" de agudos en una guitarra frente a otra, pero el oyente medio puede no darse cuenta nunca a menos que se le señale.

Mitos frente a hallazgos científicos

La tradición guitarrística está llena de afirmaciones sobre las maderas tonales. Aquí contrastamos algunos mitos comunes con lo que indica la ciencia rigurosa:

• Mito: "La madera no tiene ninguna importancia en una eléctrica, todo es electrónica"
  Conclusiones: Falso en sentido estricto: la madera tiene un efecto, pero es mucho menor que en las guitarras acústicas. Los estudios científicos demuestran que la elección de la madera influye en el sustain y en aspectos sutiles del tono, modulando la forma en que vibra la cuerda. La pastilla y la electrónica dominan la respuesta general en frecuencia, pero las diferencias inducidas por la madera, aunque no son grandes, son medibles y audibles en las condiciones adecuadas. No está "todo en la electrónica", sino que la madera forma parte de un complejo sistema de retroalimentación con las cuerdas. Sin embargo, desde un punto de vista práctico, cambiar las pastillas producirá un cambio mucho más obvio en el tono que cambiar la madera del cuerpo - una perspectiva que la ciencia apoya cuantificando los efectos de la madera como sutiles ajustes en la respuesta de frecuencia y cambios en el sustain, no cambios masivos en el tono.

• Mito: "Las guitarras más pesadas duran más"
  Conclusiones: A menudo es cierto, hasta cierto punto. Una guitarra pesada suele significar más masa de madera (y, a menudo, una madera más rígida), lo que aumenta la impedancia mecánica en los puntos de anclaje de la cuerda, provocando una menor pérdida de energía de la misma. Los experimentos confirman que las guitarras fabricadas con maderas más densas y rígidas (como el fresno o el arce) tienden a tener un sustain ligeramente más largo y menos amortiguación que las maderas más ligeras y blandas. El estudio de Ray et al. recomienda explícitamente "maderas más pesadas con una estructura más ordenada" para una menor amortiguación de las vibraciones y un mejor sustain. Sin embargo, el peso por sí solo no es el único factor (la construcción y la amortiguación interna de la madera también importan), y más allá de cierto punto, los materiales extremadamente pesados (como los cuerpos metálicos) pueden no producir beneficios proporcionales de sustain debido a otros mecanismos de pérdida. Pero como regla general, esta sabiduría popular tiene una base: por ejemplo, la clásica Les Paul pesada (caoba+arce) es conocida por su sustain, mientras que una guitarra muy ligera puede tener una resonancia más "abierta" pero un sustain natural más corto.

• Mito: "Ciertas maderas tienen 'colores' tonales inherentes (por ejemplo, caoba = cálido, arce = brillante)"
  Conclusiones: En parte cierto, en parte exagerado. En los instrumentos acústicos, estas descripciones tonales de la madera tienen mérito. En los instrumentos eléctricos macizos, las diferencias tonales son sutiles. Por lo general, la caoba es menos rígida y está más amortiguada que el arce, lo que podría traducirse en una ligera reducción del sostenido vibratorio de alta frecuencia y, por tanto, en un tono "cálido" (es decir, menos brillante), como se suele afirmar. La elevada rigidez del arce puede preservar más vibraciones de alta frecuencia, lo que podría dar lugar a un ataque más "brillante". Las mediciones científicas de las diferencias espectrales coinciden hasta cierto punto con estos tópicos: las maderas más duras tienden a soportar más energía de alta frecuencia (de ahí un sonido más brillante), mientras que las maderas con mayor amortiguación pueden atenuar más rápidamente los armónicos altos (de ahí un sonido más oscuro). Sin embargo, la magnitud de estos efectos es pequeña. No crean un perfil de ecualización diferente, ni de lejos parecido a lo que haría, por ejemplo, bajar un botón de tono. Así que, aunque se puede decir que la madera X tiende a ser un poco más brillante que la madera Y en una guitarra eléctrica, en las pruebas a ciegas mucha gente tiene dificultades para oírlo con fiabilidad. El mito erróneo es la magnitud: cierto lenguaje de marketing quiere hacer creer que cada especie de madera tiene un tono drásticamente único, lo cual no está respaldado por pruebas controladas. Las diferencias son reales, pero menores.

• Mito: "Las maderas tropicales exóticas son necesarias para obtener el mejor sonido de guitarra eléctrica" .
  Conclusiones: No está demostrado. Muchas maderas exóticas (palos de rosa, ébanos, etc.) se utilizan más por estética, durabilidad o prestigio histórico que por una superioridad tonal científicamente demostrada en las guitarras eléctricas. Ante la creciente preocupación por la sostenibilidad, los investigadores están estudiando maderas de origen local o no tradicionales para las guitarras eléctricas. El estudio sobre la audibilidad de Jasiński et al. estuvo motivado en parte por el cuestionamiento del uso de maderas tropicales y descubrió que las alternativas pueden producir sonidos dentro del rango perceptible de esas maderas tropicales. En otras palabras, mientras la madera tenga propiedades mecánicas comparables (rigidez, densidad, amortiguación), puede producir un resultado muy similar. La selección de la madera debe guiarse por las propiedades del material (como el módulo de elasticidad) y no por la mística. De hecho, la tesis de Puszynski sugiere que el módulo de elasticidad se correlaciona con el sustain y el rendimiento máximo más que el nombre de la especie. Esto significa que una madera nacional con una gran rigidez podría rendir igual que una especie exótica más rara. El mito de que sólo ciertas maderas raras producen un "tono premium" en los instrumentos eléctricos es en gran medida marketing; los constructores y los científicos han demostrado que instrumentos excelentes fabricados con roble, pino, cerezo y otras maderas no tradicionales tienen un sonido a la par con los sospechosos habituales cuando se utiliza el mismo hardware y diseño.

• Mito: "Las guitarras de mástil atornillado tienen menos sustain que las de mástil fijo debido al acoplamiento de las maderas".
  Conclusiones: Aquí hay algo de verdad relacionada con la construcción más que con la especie de madera. Un mástil atornillado (como el estilo Fender) introduce una unión mecánica que puede ser un punto de pérdida de energía, mientras que un mástil encolado (estilo Gibson) puede proporcionar una conexión de madera más continua. La investigación de Fleischer sobre los puntos muertos incluyó la comparación de una guitarra atornillada con una de mástil fijo y observó diferencias en las características del sustain y el comportamiento de la resonancia. Sin embargo, la diferencia no es solo "mas sustain vs menos" - puede afectar donde se encuentran las resonancias (por lo tanto que notas son puntos muertos). Un atornillado bien ejecutado puede tener un sustain muy bueno (y se utiliza en muchos bajos conocidos por su sustain). El mito simplifica en exceso una compleja interacción entre el diseño de la junta, la masa del mástil y el área de contacto de la madera. Desde el punto de vista de la madera, nos recuerda que el método de ensamblaje y el acoplamiento estructural (tornillos, cola, etc.) también determinan cómo fluye la energía de las cuerdas. Dos guitarras de idéntica madera pero diferentes uniones de mástil probablemente diferirán más que dos guitarras de idéntico diseño pero diferentes especies de madera. Así que, aunque no es el tema central de este artículo, vale la pena señalar que la forma en que se conectan las piezas de madera es tan importante como la propia madera para el comportamiento vibratorio del instrumento.

• Mito: "Las pastillas magnéticas sólo captan las vibraciones de las cuerdas, así que todo lo que haga la madera es discutible".
  Conclusiones: Este mito surge de una mala comprensión del papel de la madera. Es cierto que la pastilla detecta el movimiento de la cuerda, no el de la madera. Pero la madera influye en lo que hace la cuerda. Si la madera hace que la cuerda pierda energía más rápido o altera su movimiento, la salida de la pastilla lo refleja. Los experimentos muestran explícitamente que la señal de la pastilla lleva la huella de los efectos inducidos por la madera (como tiempos de decaimiento y frecuencias diferentes). A la pastilla no le "importa" por qué la cuerda vibra de una determinada manera, sólo convierte el movimiento mecánico en cada momento en una señal eléctrica. Así que si una madera más blanda hace que un determinado armónico decaiga un 20% más rápido, la pastilla reproduce fielmente ese decaimiento. El mito puede deberse a la confusión con las guitarras acústicas, en las que la madera crea sonido haciendo vibrar el aire. En las eléctricas, la madera no añade nuevo sonido directamente, sino que modula el comportamiento de la cuerda, que a su vez modula la salida de la pastilla. Por lo tanto, decir que las pastillas hacen que la madera sea irrelevante es falso; una afirmación más exacta es "las pastillas y la electrónica pueden eclipsar los efectos de la madera, pero no eliminarlos".

Conclusiones: Conciliar física y percepción

Las guitarras eléctricas de cuerpo macizo son una unión de cuerdas vibrantes y una estructura de madera de soporte, y mientras la pastilla electromagnética transduce el sonido, la madera modela silenciosamente la vibración de las cuerdas en segundo plano. La investigación académica de alto rigor ha demostrado que la elección de la madera para el cuerpo, el mástil o el diapasón puede influir de forma mensurable en los tiempos de sustain, la respuesta en frecuencia y la aparición de puntos muertos. Las maderas más densas y rígidas suelen proporcionar un sustain más largo y una tonalidad sutilmente más brillante al minimizar la pérdida de energía, mientras que las maderas más ligeras o amortiguadas pueden acortar el sustain y suavizar ciertas frecuencias. Estos efectos tienen su origen en la mecánica de la vibración: las diferencias en la rigidez del material, la masa y la amortiguación interna conducen a diferencias en la forma en que se absorbe o refleja la energía de la cuerda.

Sin embargo, la magnitud importa. El consenso de la literatura científica es que los efectos de la madera en las guitarras eléctricas son influencias de segundo orden. Existen, pero son relativamente pequeños en comparación con factores primarios como las pastillas, la ecualización del amplificador o incluso el diseño de la guitarra (tipo de puente, articulación del mástil, etc.). Los análisis psicoacústicos y las pruebas a ciegas indican que, aunque los oyentes pueden discernir las diferencias de madera en condiciones controladas, esas diferencias a menudo caen cerca del umbral de la audición típica, especialmente una vez que entran en juego otros sonidos o distorsiones. Para el intérprete o el oyente ocasional, los matices aportados por la madera pueden quedar enmascarados o simplemente no ser críticos para la experiencia musical.

Desde el punto de vista de la lucha contra los mitos, muchas afirmaciones simplistas no resisten el escrutinio. La madera por sí sola no hará que una guitarra eléctrica suene de repente como un instrumento completamente diferente; no existe una "madera tonal" mágica que eluda las limitaciones fundamentales de la cadena de sonido de una guitarra eléctrica. Al mismo tiempo, la afirmación generalizada de que la madera tiene un efecto nulo es inexacta; una opinión más correcta es que la madera tiene algún efecto, pero hay que utilizar mediciones de alta resolución o una escucha cuidadosa para detectarlo con fiabilidad. Esta posición matizada se refleja en la experiencia de muchos guitarristas: pueden describir diferencias sutiles en la sensación o el tono entre guitarras de distintas maderas, pero también reconocen que esas diferencias son pequeñas y a menudo quedan anuladas por la elección del amplificador o los efectos.

Implicaciones prácticas: Para los constructores de guitarras y los entusiastas que buscan hasta el último ápice de refinamiento tonal, resulta útil comprender estos hallazgos. Si el objetivo es el máximo sustain, el uso de maderas rígidas y de baja amortiguación (y un diseño que minimice la pérdida de energía en las articulaciones) supondrá una ventaja. Si se desea un cierto equilibrio tonal, la madera puede ser una de las herramientas de ajuste; por ejemplo, elegir un mástil de arce o una tabla de ébano para un poco más de chasquido, o caoba para un toque de calidez, sabiendo que esto se traduce en cambios sutiles en la caída de las frecuencias altas. Por otro lado, a quienes les preocupa que una madera más barata o un material compuesto pueda arruinar su sonido, la ciencia les asegura que, siempre que el material tenga unas propiedades estructurales decentes, el sonido resultante puede hacerse prácticamente indistinguible de oído de las maderas tradicionales. El aspecto de la sostenibilidad es importante en este caso: dado que las maderas exóticas son escasas, investigaciones como la de Jasiński sugieren que podemos utilizar maderas alternativas sin un sacrificio sonoro significativo, centrándonos en la correspondencia de las propiedades mecánicas más que en el nombre de las especies.

Investigación continua: El campo de la acústica de la guitarra sigue desarrollándose. Se están aplicando nuevos métodos (como el análisis de vibraciones por láser, el procesamiento avanzado de señales y las rigurosas pruebas de escucha a doble ciego) para desmitificar aún más la influencia de cada componente. Futuros estudios podrían investigar otros factores como la influencia del acabado (grosor de la laca), el envejecimiento de la madera o el papel del refuerzo del mástil (varillas del braguero, fibra de carbono) en el tono. Por ahora, la verdad sobre las maderas tonales en las guitarras eléctricas, respaldada por la investigación de alto rigor, puede resumirse así: Las maderas tonales dan forma al sonido de las guitarras de cuerpo macizo, pero de forma delicada. Afectan al acoplamiento y amortiguación de las vibraciones, lo que a su vez afecta al sustain y al sutil color del tono. Estos efectos son reales y medibles, pero normalmente pequeños - audibles bajo escrutinio, pero a menudo eclipsados por elementos más grandes en la cadena de señal. Sabiendo esto, los guitarristas y constructores pueden abordar el tema sin una reverencia mística ni un rechazo cínico, sino con una comprensión equilibrada y basada en pruebas de cómo encaja la madera en la ecuación del tono de la guitarra eléctrica.

Referencias

Artículos de revistas

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Actas de la Conferencia

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