Escudo de la República de Colombia

Ciencia & Tecnología

Software pionero en el mundo afina instrumentos

En un idiófono convergió la música y la ingeniería, a través de una técnica de diseño mecánico llamada optimización topológica, que permite obtener las características deseadas para un objeto modificando su forma. El estudio es pionero en Colombia y el mundo.

Medellín, 29 de junio de 2017Agencia de Noticias UN-

Ejemplo de un armónico.

Barras manufacturadas en la investigación. Foto: cortesía Juan David Berrío Bernal.

Simulación de la vibración de las teclas.

Máquina de corte por agua, con la que se manufacturaron las piezas.

Proceso de medición de la barra para verificar que se logró alcanzar las frecuencias deseadas.

Juan David Berrío Bernal, estudiante de la Maestría en Ingeniería Mecánica de la Facultad de Minas de la U.N. Sede Medellín. Foto: cortesía Oficina de Comunicaciones de la Facultad de Minas.

La estructura del idiófono, una especie de xilófono, se optimizó para que sus barras vibren a frecuencias específicas de forma afinada. La mejor manera para hacerlo fue construir el instrumento de tipo metalófono, compuesto por láminas de metal, cada una afinada en una nota musical.

En esto consistió la investigación de Juan David Berrío Bernal, estudiante de la Maestría en Ingeniería Mecánica de la Facultad de Minas de la Universidad Nacional de Colombia (U.N.) Sede Medellín.

El ingeniero explica que cuando estas barras vibran al golpearse, los tubos que tienen por debajo amplifican el sonido: “el problema es que en este tipo de instrumentos el proceso de afinación es manual; un músico muy experimentado debe coger cada una de las barritas, sierra y lima para poderlas afinar, haciéndoles una curva en la parte de abajo para lograr alcanzar los armónicos deseados, algo que se debe hacer varias veces mediante ensayo y error”.

El investigador, quien es ingeniero de sonido, agrega que cuando se trata de barras con forma de rectángulo es posible afinar fácilmente la nota fundamental o nota base, pero no los armónicos, que son frecuencias secundarias que la acompañan y que generan sonidos agradables al oído. Sin embargo, con el software se pueden afinar el primer y segundo armónico de la barra de forma sencilla.

Para reemplazar el engorroso proceso manual creó un programa informático de optimización topológica, que se desarrolló mediante la herramienta de software MatLab. Este permite encontrar la forma que necesita una barra con ciertas propiedades mecánicas para vibrar como desea el usuario.

Por ejemplo, La4 que es la nota estándar, vibra a 440 hercios, con armónicos para este tipo de instrumentos en La6 (1.760 hercios) y Do#8 (4.400 hercios). Al programa se le puede solicitar esta especificación, o también que los armónicos tengan otro intervalo musical. Además se le pueden entregar instrucciones sobre dimensiones o materiales.

En el estudio de Berrío Bernal se manufacturaron cinco piezas en ABS (plástico resistente), dos en aluminio y una en PLA (un polímero). El método se puede mejorar para permitir el uso de la madera, que es el material más usado en la construcción de instrumentos musicales.

La manufactura de las barras se hizo mediante corte por agua, e impresión 3D. Sin embargo también es posible realizarlo mediante cualquier técnica de fabricación, con un buen nivel de detalle.

Según el investigador, otra ventaja del desarrollo, con respecto al método de optimización topológica, es que asegura dar la forma requerida, entonces “entre más uno se pueda aproximar a ella, más se puede acercar a la meta de frecuencias que se le pone”.

El desarrollo tiene una importante proyección, ya que brinda la opción de crear un instrumento totalmente nuevo y no solo del tipo de los idiófonos, sino que también se puede aplicar a guitarras, violines o incluso tambores.

En ese sentido, significa una posibilidad de diseñar instrumentos desde el punto de vista musical sin olvidar la ingeniería.

Destaca, finalmente, que “con lo que se logró en la tesis se tiene toda una metodología que le permitiría a empresas automatizar todo el proceso”.

(Por: fin/KAGG/dmh/LOF
)
N.° 34

Otras noticias

La curuba es rica en fibra dietaria soluble y se puede aprovechar en productos para disminuir la obesidad. Fotos: archivo particular.

Salud

junio 19 de 2018

Cáscaras de las frutas tienen propiedades saludables

La pectina extraída de estos residuos, una sustancia conocida por su potencial...

La Ruta del Sol atraviesa 22 municipios de nueve departamentos. Foto: Agencia Nacional de Infraestructura.

Medioambiente

junio 19 de 2018

Transporte multimodal disminuiría emisiones de CO2 en la Ruta del Sol

Implementar los modelos fluvial y férreo disminuiría hasta en un 41 % los...

Director de la U.N. Sede Amazonia, profesor John Charles Donato, en su visita al corregimiento de La Chorrera (Amazonas).

Educación

junio 18 de 2018

Peama de la U.N. se extiende a La Chorrera

En este corregimiento, la Universidad Nacional de Colombia (U.N.) Sede Amazonia...

La exposición se presentó en México gracias a una alianza entre la U.N. y la UNAM. Foto: Patrimonio Cultural U.N.

Artes & Culturas

junio 18 de 2018

“El origen de la noche” pasó por México

La instalación sonora fue presentada el fin de semana en la capital del país...

Proyecto realizado en Cali para víctimas y victimarios del conflicto armado.

Artes & Culturas

junio 18 de 2018

Víctimas y victimarios del conflicto se reconcilian por medio de la danza

Como un acto simbólico de reconciliación, tres víctimas y tres victimarios del...

En 1971 se le encargó a la profesora Rosalba Chiriví, de la U.N., la tarea de diseñar el escudo de la FCF.

Artes & Culturas

junio 18 de 2018

Escudo futbolero de Colombia fue diseñado en la U.N.

El balón que vienen luciendo en sus camisetas los jugadores de la Selección...

Con la nueva línea de investigación de la Maestría en Ciencias Biológicas se busca dotar a los estudiantes de competencias pedagógicas y estrategias educativas. Foto: Julie Grossman.

Educación

junio 18 de 2018

Nuevo enfoque investigativo empodera a las comunidades en retos ambientales

Por medio de la línea de investigación en Educación Social, de la Maestría en...

El encuentro entre la U.N. y la Embajada de Suecia en Colombia busca identificar proyectos y estrategias para consolidarlos en diferentes regiones del país. Fotos: Santiago Rodríguez – Unimedios.

Educación

junio 18 de 2018

La U.N. y la Embajada de Suecia buscan desarrollar alianzas público-privadas

Suecia ha sido un aliado importante en la construcción de la paz en Colombia y...

Bogotá es una de las ciudades con más tráfico vehicular del país. Fotos: archivo particular.

Ciencia & Tecnología

junio 18 de 2018

Sistema automatizado mide tráfico urbano

El modelo, que fue probado en el carril de oriente a occidente de la calle 26...

El <em>rocker-bogie</em> está elaborado en aluminio.

Ciencia & Tecnología

junio 18 de 2018

Carro robótico todoterreno se conduce mediante Bluetooth

El vehículo tipo rocker-bogie –como los que se usan en misiones espaciales a...