Hay un capítulo de la historia de la ingeniería al que generalmente no se presta demasiada atención: la increíble historia de las máquinas de hacer sonido. O, más vulgarmente, instrumentos musicales. Curiosamente, al llamarlos así, aparecen ante nuestros ojos como elementos de una lista ya acabada, objetos inmutables, predefinidos… y no nos damos cuenta de la evolución y el talento mecánico y creativo que requirió (y aún requiere) su evolución.

A fin de cuentas, producir sonido y poder controlar las características de este sonido ¡es un problema de física! Y por eso, la mayoría de los instrumentos comparten muchas características que merece la pena reseñar.

Por ejemplo: la mayoría constan de elementos unidimensionales, como tubos o cuerdas, para poder producir sonidos con una frecuencia bien definida. De hecho, cualquier objeto vibra de todas las maneras que le es posible y le permite su simetría. Pero, cuando una dimensión domina claramente sobre las otras dos, esta determina la dirección de la vibración y su longitud de onda, con sus armónicos (submúltiplos de la longitud principal).

Este es el motivo por el que los instrumentos de percusión, por ejemplo, son mucho más ruidosos que los demás. Ruidosos en un sentido físico (no me agredan con sus baquetas), en el sentido que le dio el físico alemán Helmholtz: su frecuencia es menos nítida porque contiene más elementos “inarmónicos” que la de los instrumentos de viento y cuerda. Esto se debe a que, al vibrar en varias direcciones, no siempre las longitudes de onda que “encajan” en cada dirección se refuerzan entre sí. Para poder producir sonidos afinados, necesitan recurrir a formas geométricas de gran simetría, como la circunferencia de la membrana de un timbal, por ejemplo.

Existen más características comunes a la mayoría de los instrumentos además del control de la frecuencia: la mayoría tienen elementos de resonancia, como el cuerpo del violín o la caja del piano. Con ello se consigue una mayor amplitud sonora o modular el timbre. La mayoría constan de elementos de distintos grosor o longitud que amplían su tesitura a igualdad tímbrica… y todos ellos (a pesar de lo que podamos opinar sobre un contrabajo) deben poder ser interpretados por personas de cierta estatura, con diez dedos y dos pies. A fin de cuentas, cualquier cosa puede hacer sonido, pero hay cosas muy buenas haciendo sonido: máquinas versátiles, manejables y perfectamente precisas.

Más allá de lo sorprendentes que hoy puedan resultar ciertos experimentos, hacer música con cubos de basura o una zanahoria no deja de ser la versión pretecnológica de un problema al que ya se ha encontrado solución. Hace 35.000 años, los hombres perforaban huesos de animal para hacerlos sonar a su gusto (las zanahorias, es un suponer, no se han conservado). Desde aquellas rudimentarias flautas hasta instrumentos como el piano (inventado hace ¡sólo! 3 siglos), el saxofón (1840) o la guitarra eléctrica (1950 aprox.), todo cuanto ha acontecido han sido 35.000 años de desarrollo tecnológico y talento ingenieril.

En Europa, el Renacimiento (como en casi todos los ámbitos intelectuales) fue una época dorada para la invención y el perfeccionamiento de las máquinas de hacer sonido. También fue una época especialmente fructífera para la música instrumental, aunque en estos casos nunca se sabe si el huevo precedió a la gallina. Por primera vez, los compositores de prestigio se dedicaron a crear música específicamente instrumental. Esto significa que, aunque hasta entonces había sido común que hubiese instrumentos acompañando a las voces humanas, doblándolas o, incluso, sustituyéndolas, la forma de esa música estaba determinada por las características y las posibilidades de su destinatario: la voz humana. En esta época, por primera vez en la historia de la música occidental, los instrumentos reclaman su propio territorio. Nace una nueva música que no sólo es distinta tímbricamente, sino también en sus formas, sus giros melódicos, su “lenguaje”. Es una música creada para las máquinas capaces de reproducirla; consecuencia, por tanto, del desarrollo de la tecnología.

Hoy, la mal llamada música clásica (música histórica es más acertado) tiende a identificarse con la música instrumental. Pues bien, todo este género musical, con sus formas, sus sonatas, sus suites de Bach, sus sinfonías de Beethoven, su pianístico romanticismo… toda esta gigantesca obra de creación intelectual es descendiente del capricho renacentista de prescindir de los cantantes y confiar su trabajo a las máquinas.

Esta peculiar revolución musical dejó su constancia, asimismo, en los documentos escritos de la época. Se publicaron por primera vez tratados sobre instrumentos llenos de preciosos grabados e instrucciones sobre su afinación y su uso. Gracias a estos volúmenes, hoy conocemos detalles sobre la práctica de música improvisada en el siglo XVI o sobre las diversas teorías de afinación de la época. También figura en sus páginas el aspecto de los tatarabuelos del fagot o de instrumentos tan peculiares como el orpharion, el serpentón o la zanfona (hurdy-gurdy en inglés).

Este último llama especialmente la atención por su aspecto mecánico: en la zanfona, una pieza giratoria hace las veces de arco de violín y “frota” las cuerdas que elige el intérprete mediante un pequeño teclado lateral. No es propiamente un instrumento inventado en el Renacimiento, sino algo anterior: su predecesor inmediato, el organistrum, procede probablemente del norte de España a finales del siglo X. Fue, no obstante, un instrumento especialmente popular en el Renacimiento: tanto que figura en el infierno musical retratado por el Bosco en el Jardín de las Delicias.

Pues bien, Leonardo Da Vinci, como buen ingeniero de su tiempo, dedicó también parte de su talento a la invención de instrumentos musicales. Y debió inspirarse, precisamente, en la zanfona, para idear su viola-órgano. O más bien, en el hijo híbrido de una zanfona con un clavecín. O en una orgía a lo “El Bosco” de una viola con un teclado y algún tipo de organillo. En el viola-órgano, como en la zanfona, las cuerdas se desplazan hasta tocar una pieza rotatoria. Como en la viola, el sonido es de cuerda frotada. Y como en el clavecín, toda la interacción se produce a través de un teclado y unos pedales.

Tampoco está claro si Leonardo fue el único en idear algo parecido. Precisamente, en uno de los principales tratados de instrumentos de la época, el de Praetorious, figura un invento parecido llamado geigen werky creado por Hans Hyden en 1575. Si bien esta fecha es casi un siglo posterior a las anotaciones de Da Vinci, no está claro que Hyden pudiese haber llegado a inspirarse en ellas.

Este organista alemán llegó a construir 32 geigenwerks de los que ninguno ha sobrevivido. Sólo una copia, fabricada por Raimundo Truchado, que hoy se conserva en el (maravilloso) museo de instrumentos de Bruselas. Así que, recientemente, varios lutieres se han decidido a resucitarlo. Entre ellos, el polaco Slawomir Zubrzycki. El resultado es peculiar, se mire por donde se mire:

A mí, en concreto, me recuerda a esta otra máquina de hacer sonidos…

Que Da Vinci me lo perdone.

Este post ha sido realizado por Almudena M. Castro (@Puratura) y es una colaboración de Naukas con la Cátedra de Cultura Científica de la UPV/EHU.