afinador estroboscopico

Afinador estroboscópico

Este es un aparato de fabricación propia que uso para afinar pianos por comparación de frecuencias. Hace muchos años que buscaba la forma de afinar un piano con la misma precisión que se haría con un buen afinado a oído pero con el apoyo de un aparato electrónico para agilizar el trabajo. Empece con afinadores digitales que mostraban el resultado en una pantalla de 7 segmentos de leds, de hasta 6 dígitos. Esto me permitía una precisión de afinado muy superior que las que proporcionan los afinadores convencionales, pero era tremendamente pesado utilizarlos. Tenía que andar siempre con tablas de frecuencias y pasarme muchas horas intentando leer un numero poco estable en una pantalla.
Con este afinador el trabajo es mucho más cómodo al tratarse de una interficie más gráfica. La señal captada se representa en una pantalla de televisor de blanco y negro de cinco pulgadas, y es mucho mas estable que sus predecesores.

	El aparato consiste en un tubo catódico de un pequeño televisor y la circuiteria original para proporcionarle la alta tensión de aceleración de los electrones. Conectado a las bobinas deflectoras tiene dos amplificadores de audio de 30W cada uno basados en el TDA 2003 que proporcionan suficiente señal como para dirigir el haz de electrones por la pantalla. Unos circuitos centradores del haz en vertical y horizontal permiten desplazar la imagen, y otro circuito que actua sobre la rejilla del tubo permite ajustar la luminosidad. Utilizar un tubo catódico convencional como osciloscopio tiene sus inconvenientes, por la inductancia y la isteresis de las bobinas deflectoras, pero para usarlo a bajas frecuencias, como es el caso, ya sirve. El barrido horizontal lo realiza una señal patrón que introduzco al aparato desde un generador externo. Los mandos del aparato permiten variar la amplificación de dicha señal, así como el centrado horizontal de la imagen. Otro mando actúa sobre un circuito divisor de frecuencia formado por circuitos digitales que permite dividir la señal patrón por 2, 4, 8 y 16 antes de ser conformada y amplificada. De esta forma se mejora la visualización de la señal captada desde el instrumento pudiendo escoger la mejor opción para cada caso.
	El barrido vertical se hace a partir de dos entradas independientes en las que se pueden conectar tanto un micrófono como un captador inductivo (mas limpio). Estas entradas pasan por sendos circuitos preamplificadores, basados en amplificadores operacionales MC4558, y por un circuito compresor que mejora la visualización cuando la señal captada es de muy corta duración y con una caída rápida, como en el caso de las octavas más agudas del piano. El funcionamiento es simple. La señal patrón induce una oscilación del haz en el plano horizontal, que al mezclarse con el barrido vertical de la señal captada por el instrumento, genera una imagen en movimiento mientras la sincronización de las dos no es completa. Al variar la frecuencia de la señal captada mediante la afinación del instrumento se modifica dicha sincronización, consiguiendo una imagen completamente estática en la pantalla cuando la afinación es perfecta. También se pueden mezclar dos señales captadas de cuerdas diferentes y comprobar el encaje de los armónicos, o introducir una segunda señal captada del instrumento a través de la entrada del barrido horizontal para “ver” la relación entre las frecuencias de las dos notas, que si son múltiplos exactos deberán proporcionar una figura estática.
	Para la afinación de un instrumento con el sistema pitagórico el aparato es perfecto. Pero para la afinación de un piano o cualquier otro instrumento con afinación temperada presenta algunos problemas. La afinación temperada de un piano no sigue exactamente la regla de la raiz doceaba para encontrar la frecuencia de cada nota. Si partimos de un LA-4 de 440hz , el LA-5 no debe vibrar exactamente a 880hz, ni el LA-6 a 1760hz si queremos que el piano suene bien. Esto se debe a la variación que produce el timbre y los armónicos de cada cuerda en nuestra sensación de si una nota esta afinada o desafinada. En un piano acústico se debe de conformar una curva de desviación de la afinación hacia arriba (agudo) conforme afinamos las notas más agudas, y hacia abajo (grave) conforme afinamos las octavas más grabes. Esta desviación, para acabarlo de complicar todo, no es la misma para dos pianos diferentes, cada instrumento tiene sus propias peculiaridades de timbre, longitud de cuerdas y forma del arpa, con lo que se hace necesaria una afinación “personalizada” para cada uno. Por esta razón y delante la complicación de introducir toda la circuiteria necesaria en el afinador, la idea original era construir una base de tiempos independiente, basada en memorias digitales que permitiesen almacenar las frecuencias de todas i cada una de las notas de un piano, y con varias memorias de frecuencias para instrumentos diferentes. La señal de barrido horizontal la generaría un oscilador a cristal de frecuencia muy alta y una puerta lógica que compararía el numero almacenado en la memoria con el de un contador que se iría incrementando con la señal de reloj del cristal. Darle precisión a la frecuencia patrón requeriría almacenar números de seis o siete dígitos, poderlos grabar, visualizar, modificar etc. El circuito necesario nunca lo llegué a construir porque la informática es mucho mejor opción para realizar este tipo de tareas. Actualmente utilizo el afinador como complemento de un programa de afinación por ordenador que permite calcular y conformar la curva de afinación del instrumento. En alguna ocasión también lo he usado como osciloscopio de audiofrecuencia improvisado.

El aparato consiste en un tubo catódico de un pequeño televisor y la circuiteria original para proporcionarle la alta tensión de aceleración de los electrones. Conectado a las bobinas deflectoras tiene dos amplificadores de audio de 30W cada uno basados en el TDA 2003 que proporcionan suficiente señal como para dirigir el haz de electrones por la pantalla. Unos circuitos centradores del haz en vertical y horizontal permiten desplazar la imagen, y otro circuito que actua sobre la rejilla del tubo permite ajustar la luminosidad. Utilizar un tubo catódico convencional como osciloscopio tiene sus inconvenientes, por la inductancia y la isteresis de las bobinas deflectoras, pero para usarlo a bajas frecuencias, como es el caso, ya sirve.

El barrido horizontal lo realiza una señal patrón que introduzco al aparato desde un generador externo. Los mandos del aparato permiten variar la amplificación de dicha señal, así como el centrado horizontal de la imagen. Otro mando actúa sobre un circuito divisor de frecuencia formado por circuitos digitales que permite dividir la señal patrón por 2, 4, 8 y 16 antes de ser conformada y amplificada. De esta forma se mejora la visualización de la señal captada desde el instrumento pudiendo escoger la mejor opción para cada caso.

El barrido vertical se hace a partir de dos entradas independientes en las que se pueden conectar tanto un micrófono como un captador inductivo (mas limpio). Estas entradas pasan por sendos circuitos preamplificadores, basados en amplificadores operacionales MC4558, y por un circuito compresor que mejora la visualización cuando la señal captada es de muy corta duración y con una caída rápida, como en el caso de las octavas más agudas del piano.

El funcionamiento es simple. La señal patrón induce una oscilación del haz en el plano horizontal, que al mezclarse con el barrido vertical de la señal captada por el instrumento, genera una imagen en movimiento mientras la sincronización de las dos no es completa. Al variar la frecuencia de la señal captada mediante la afinación del instrumento se modifica dicha sincronización, consiguiendo una imagen completamente estática en la pantalla cuando la afinación es perfecta. También se pueden mezclar dos señales captadas de cuerdas diferentes y comprobar el encaje de los armónicos, o introducir una segunda señal captada del instrumento a través de la entrada del barrido horizontal para “ver” la relación entre las frecuencias de las dos notas, que si son múltiplos exactos deberán proporcionar una figura estática.

Para la afinación de un instrumento con el sistema pitagórico el aparato es perfecto. Pero para la afinación de un piano o cualquier otro instrumento con afinación temperada presenta algunos problemas. La afinación temperada de un piano no sigue exactamente la regla de la raiz doceaba para encontrar la frecuencia de cada nota. Si partimos de un LA-4 de 440hz , el LA-5 no debe vibrar exactamente a 880hz, ni el LA-6 a 1760hz si queremos que el piano suene bien. Esto se debe a la variación que produce el timbre y los armónicos de cada cuerda en nuestra sensación de si una nota esta afinada o desafinada. En un piano acústico se debe de conformar una curva de desviación de la afinación hacia arriba (agudo) conforme afinamos las notas más agudas, y hacia abajo (grave) conforme afinamos las octavas más grabes. Esta desviación, para acabarlo de complicar todo, no es la misma para dos pianos diferentes, cada instrumento tiene sus propias peculiaridades de timbre, longitud de cuerdas y forma del arpa, con lo que se hace necesaria una afinación “personalizada” para cada uno. Por esta razón y delante la complicación de introducir toda la circuiteria necesaria en el afinador, la idea original era construir una base de tiempos independiente, basada en memorias digitales que permitiesen almacenar las frecuencias de todas i cada una de las notas de un piano, y con varias memorias de frecuencias para instrumentos diferentes. La señal de barrido horizontal la generaría un oscilador a cristal de frecuencia muy alta y una puerta lógica que compararía el numero almacenado en la memoria con el de un contador que se iría incrementando con la señal de reloj del cristal. Darle precisión a la frecuencia patrón requeriría almacenar números de seis o siete dígitos, poderlos grabar, visualizar, modificar etc. El circuito necesario nunca lo llegué a construir porque la informática es mucho mejor opción para realizar este tipo de tareas.

Actualmente utilizo el afinador como complemento de un programa de afinación por ordenador que permite calcular y conformar la curva de afinación del instrumento. En alguna ocasión también lo he usado como osciloscopio de audiofrecuencia improvisado.