Eidófono o cómo convertir el sonido en imagen.
¿Te imaginas cómo en siglo XIX era posible realizar una visualización de la voz humana? Entonces aún no existían los discos de cera o vinilo para recrear las voces humanas; todo dependía de la calidad de los oídos de los maestros de música y de los cantantes.
Margaret Watts Hughes (1842-1907), nacida en Gales, fue quien presentó en la Royal Society un extraño dispositivo capaz de hacer visible, de modo estático, un sonido. Ella lo empleó para ver la imagen de una nota musical generada por una garganta humana. Margaret fue capaz de "pintar una voz"
¿Cómo lo hizo? Se basó en la forma en que las vibraciones sonoras interactúan con partículas pequeñas, fenómeno conocido desde finales del siglo XVIII. Para ello empleaban una membrana vibrante y granos de arena, que se ordenaban creando patrones geométricos planos de gran belleza a veces.
Margaret estudió ese fenómeno físico y mejoró y depuró la técnica, inventando una instrumento llamado eidófono.
Para ello se basó en un instrumento creado anteriormente por Graham Bell, el fotófono.
Fotófono. Imagen de Wikipedia
Graham Bell, en 1880 trabaja sobre un aparato capaz de transmitir los sonidos a partir de luz, hasta más de 200 metros. La voz del emisor, amplificada por un micrófono, hace vibrar un espejo, que refleja, en múltiples ángulos, la luz del sol. Esta es recuperada por otro espejo, 200 metros más lejos, asociado a un cristal de selenio que reproduce la voz.
El invento es, efectivamente, inutilizable en caso de lluvia o sobre un terreno no despejado. Pero, de todas formas se trata de la primera tentativa de telefonía óptica, sin hilo. Por este motivo, Bell considera que el fotófono es su más grande invención, incluso antes del teléfono.
Margaret trabajó con estas ideas y construyo su eidófono.
Eidófonos
El eidófono estaba formado por un largo tubo, mayormente de latón o bien de madera, dotado de una boquilla torneada. Este cilindro (B) va ampliando levemente su diámetro hasta terminar en un codo sobre el que se ajustaban diversas “tazas” o cajas de resonancia sin fondo que, en su parte superior, estaban dotadas de una membrana de goma elástica que abrazaba todo su contorno (A). Las tazas tenían diversos tamaños, dependiendo de la figura que fuera a registrarse. Las membranas, unidas a esas cajas de resonancia por una goma elástica, servían de base sobre las que se colocaban finísimas esporas de licopodio, cuyo comportamiento ante el sonido parece que era mucho más adecuado que el de la arena, más pesada e imprevisible. Ante la llegada de un sonido a aquella especie de gran trompetilla, el licopodio comenzaba a danzar para formar patrones determinados.
Las crónicas de principio del siglo XX comentaban:
"La conferenciante canta ante [el instrumento], compuesto sencillamente de un tubo, de un receptor y de una membrana flexible (A) cubierta de polvo de licopodio y las vibraciones del aire causadas por el sonido, dibujan sobre el polvo figuras geométricas extraordinariamente bien definidas y frecuentemente muy bellas"
El polvo de licopodio, colocado sobre la membrana (A), está formado por esporas de color amarillento, de ciertos musgos, especialmente Lycopodium clavatum, usado en el pasado en fuegos artificiales, para pinturas, como cubiertas de píldoras, para explosivos. El término "máscara de Lycopodium" se usa para describir un tipo de máscara llameante usada por algunas bandas de música o artistas en el escenario, como Rammstein, notablemente en el tema Feuer frei!. En experimentos de física, el polvo se usa para hacer ondas sonoras visibles en el aire para observación y medición
Margaret experimentó con todo tipo de substancias pulverulentas, granulares o incluso gelatinosas hasta llegar a lo que se convirtió en su primer medio de elección: las esporas de licopodio. El resultado fue maravilloso, porque aquellas esporas, al contrario que sucedía con otros materiales, no tendían a escapar de la membrana, sino que se organizaban rápidamente en forma de complejos patrones geométricos al ser sometidas al sonido. Igualmente experimentó con cierto éxito utilizando talco.
Entre 1891 y 1904 Margaret llevó a cabo diversas demostraciones públicas, así como también publicó artículos y un libro sobre su invención o, como ella también lo definía: “figuras de voz” o “sonidos visibles”, aunque también era conocido como fenómeno de las “flores vocales”, dado que muchas de las formas creadas recordaban las formas de diversas clases de flores. El eidófono causó sensación en su tiempo y fue presentado, además de en la Royal Society, en muchas otras instituciones científicas y asociaciones musicales.
La cosa tenía su complejidad, sobre todo por parte del cantante objeto del experimento, porque la afinación debía ser precisa. Una nota determinada y muy limpia, eso era lo necesario para crear los patrones buscados. De esa forma se podía estudiar el tono, la intensidad y la calidad de afinado en diversas situaciones. Podría decirse que el eidófono era un detector de problemas de afinado, en competición directa con los oídos mejor entrenados.
La cosa tenía su complejidad, sobre todo por parte del cantante objeto del experimento, porque la afinación debía ser precisa. Una nota determinada y muy limpia, eso era lo necesario para crear los patrones buscados. De esa forma se podía estudiar el tono, la intensidad y la calidad de afinado en diversas situaciones. Podría decirse que el eidófono era un detector de problemas de afinado, en competición directa con los oídos mejor entrenados.
Se pueden obtener formas de gran belleza:
A finales del siglo XVIII el físico alemán Ernst Chladni, considerado como uno de los padres de la acústica, ya había descrito con gran detalle los patrones geométricos que aparecen cuando una fina capa de arena es depositada sobre una superficie plana y ésta se hace vibrar en respuesta a frecuencias determinadas. Este ilustre predecesor de Margaret Watts Hughes en lo que al registro visual del sonido se refiere, también fue uno de los primeros en proponer el espacio exterior como lugar de origen de los meteoritos, idea que en su época le causó bastantes disgustos ante el rechazo que provocó por parte de muchos de sus contemporáneos.
Los experimentos de Chladni fueron popularizados posteriormente gracias a una descripción debida al físico irlandés pionero del estudio de los coloides, John Tyndall. En ese tiempo la matemática francesa Sophie Germain también había experimentado con arcos de cuerda y superficies con arena para sus trabajos sobre vibraciones. Se desconoce hasta qué punto de detalle llegó Margaret a conocer estas experiencias previas, pero preocupada por mejorar su propio método de enseñanza del canto, decidió investigar la vocalización y los tonos de la voz humana aunque no encontró ningún aparato adecuado para ello.
En el siguiente vídeo puede verse un sistema actual de visualización de los experimentos mediante las placas de Chladni:
El experimento de las placas de Chladni, es una experiencia que permite visualizar ondas sonoras sobre un material. Las ondas sonoras son vibraciones que se pueden transmitir por los materiales. La idea es producir ondas sonoras en la placa metálica. La rigidez de la placa con una fijación, ya sea en los extremos o en el centro, provoca que la onda quede confinada en la placa formando ondas estacionarias sobre ella. Las ondas estacionarias son interferencias entre ondas incidentes y reflejadas que se producen en la placa.
Ismael Camarero
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Para saber más:
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Para saber más:
https://publicdomainreview.org/essay/picturing-a-voice-margaret-watts-hughes-and-the-eidophone
https://es.wikipedia.org/wiki/Figuras_de_Chladni
https://es.wikipedia.org/wiki/Figuras_de_Chladni
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