Estudio paramétrico de la acústica de la boquilla del saxofón y fabricación según características

Azuara de Pablo, Guillermo (2016). Estudio paramétrico de la acústica de la boquilla del saxofón y fabricación según características. Proyecto Fin de Carrera / Trabajo Fin de Grado, E.T.S.I. Industriales (UPM).

Description

Title: Estudio paramétrico de la acústica de la boquilla del saxofón y fabricación según características
Author/s:
  • Azuara de Pablo, Guillermo
Contributor/s:
  • Muñoz Garcia, Julio
Item Type: Final Project
Date: September 2016
Subjects:
Faculty: E.T.S.I. Industriales (UPM)
Department: Ingeniería Mecánica
Creative Commons Licenses: Recognition - No derivative works - Non commercial

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Abstract

El mundo de la música, sus medios y su interpretación, ha sido históricamente obviado por la ciencia. Si bien sí se ha demostrado la ciencia acústica, no se ha profundizado en el ámbito de la influencia en cada instrumento de dichos parámetros acústicos. Por esta razón, la música es un ámbito principalmente artesanal, en el que las cualidades de cada instrumento o accesorio dependen principalmente de la habilidad manual del artesano. Por tanto, la ingeniería mecánica y, dentro de esta rama, la ingeniería acústica, no ha profundizado en exceso en la demostración de muchas cualidades de los sonidos. Una de estas cualidades, y quizás la más importante “musicalmente” hablando es el timbre. Esta cualidad del sonido permite distinguir, debido a su composición armónica, un instrumento de otro. Pero, además, dentro de un mismo instrumento, se producen variaciones en el timbre debidas al intérprete, a los accesorios emisores de sonido (cuerdas, baquetas, boquillas, cañas, etc.), y a la calidad del instrumento. Bien conocida es la fama de los violines Stradivarius, que a pesar de que su morfología y afinación es igual que la de un violín moderno, da un sonido que muchos califican como el mejor de entre los instrumentos de cuerda. Por tanto, en este proyecto se demostrarán ciertas cualidades del sonido, centrándose en el saxofón y, particularmente, en las distintas morfologías de la boquilla, acercándose así a una interpretación de como varía el timbre del instrumento. Este proyecto nace como la necesidad de conocer y cuantificar, desde el punto de vista objetivo, los parámetros que influyen en el sonido del saxofón. La generalizada carencia de información por parte de los fabricantes, así como el alto precio de dichos productos, impiden predecir con exactitud cómo influyen las características geométricas de la boquilla en el sonido. Así, se van a analizar los parámetros geométricos más influyentes en la producción de sonido en el saxofón. Para ello, se van a realizar los siguientes experimentos: • Análisis modal de la caña: como único elemento vibratorio del saxofón y, por tanto, generador del sonido mediante la vibración de una columna de aire, es necesario conocer los factores que afectan a la capacidad vibratoria de este elemento. • Análisis frecuencial del sonido: debido a que los sonidos reales son la composición de numerosos sonidos puros o armónicos, se realizará un análisis espectral del sonido de varias boquillas del saxofón. Así, comparando las amplitudes relativas de cada armónico, se realizará un “mapa” del timbre de cada boquilla, pudiendo así saber qué factores geométricos son los más influyentes en la morfología de la boquilla, así como se buscará la relación entre la variación de dicha geometría y la variación en los armónicos más significativos. • Simulación con un programa CFD del flujo en el interior de la boquilla: la simulación del flujo permitirá conocer donde se produce flujo turbulento, y así, poder evaluar las características que influyen directamente en el caudal y, con ello, en el volumen o amplitud del sonido. Como se ha dicho anteriormente, el alto precio de los productos hace imposible disponer de un gran abanico de morfologías distintas. Para evitar este obstáculo, se va a proceder a la fabricación de boquillas mediante técnicas de prototipado rápido y fabricación aditiva, como son la impresión 3D y la técnica de la estereolitografía, pudiendo así evaluar, además de las características geométricas, la influencia del material. Además, gracias a la utilización de procesos de fabricación en constante mejora en la actualidad, se valorará si estas técnicas son competitivas (tanto en aspectos geométricos como en costes de fabricación) con las técnicas tradicionales de fabricación por mecanizado.

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Item ID: 43981
DC Identifier: http://oa.upm.es/43981/
OAI Identifier: oai:oa.upm.es:43981
Deposited by: Biblioteca ETSI Industriales
Deposited on: 30 Nov 2016 09:19
Last Modified: 30 Nov 2016 09:19
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