Pastillas magnéticas vs piezoeléctricas

Es interesante preguntarse cómo las cosas se han ido desarrollando a lo largo del tiempo. ¿Cómo llegó la guitarra a ser lo que es hoy? ¿Cómo definen nuestras perspectivas lo que es un buen tono? Al pensar de esa forma nos surge a los guitarristas una pregunta interesante: ¿Por qué en nuestras guitarras eléctricas utilizamos predominantemente pastillas electromagnéticas en lugar de piezoeléctricas? Para contestar esa pregunta, hay que echar un vistazo a la historia y averiguar cómo se fueron desarrollando ambas tecnologías.

Ukulele con pastilla óptica (pero ese es tema para otro artículo)

Al final del siglo XIX los científicos empezaron a experimentar con la electricidad, desarrollando cierto conocimiento sobre el comportamiento de ciertos materiales bajo ciertas condiciones. Varios de ellos experimentaban con las relaciones y comportamientos de campos eléctricos, luz, electricidad, conductividad y demás fenómenos físicos. Este trabajo fue crucial en el desarrollo de la física, matemáticas e incluso la mecánica cuántica, por lo que no puede descartarse de lo que nosotros como guitarristas hacemos a un nivel científico muy básico.

La electricidad no sólo se trata de electromagnetismo, ya que juega un papel muy importante en prácticamente todos los ámbitos científicos, como por ejemplo la piroelectricidad y la piezoelectricidad.

Funcionamiento de un material piezoeléctrico

Funcionamiento de un material piezoeléctrico. En lugar de presión, un sistema piroeléctrico funciona con un estímulo de calor.

La piroelectricidad y la piezoelectricidad están relacionadas por el hecho de que funcionan de manera similar pero bajo un principio distinto: la piroelectricidad utiliza una fuente de calor externa para producir una carga eléctrica. Por otro lado, la piezoelectricidad se vale de la presión para producir esa carga eléctrica.

La que nos importa en el tema de guitarras eléctricas es la piezoelectricidad. Tal vez para Jimi Hendrix hubiera sido útil tener una pastilla piroeléctrica en su guitarra durante el famoso concierto de la Isla de Wight, pero la mayoría de nosotros no cargamos con fluidos flamables en nuestras bolsas. Sin embargo, una pastilla piezoeléctrica puede llegar a ser útil. Se habla de piroelectricidad porque ahí inició la investigación de estos fenómenos. Pierre Curie (ganador de un premio Nobel en física y otro en química que terminó envenenado por radiación) en sus investigaciones llegó a la conclusión de que ambas ramas estaban ligadas.

En electromagnetismo se utilizan bobinas, corrientes e imanes permanentes para generar un voltaje. Hay varios mecanismos funcionando en un sistema electromagnético, pero es suficiente saber que una pastilla de guitarra tiene un imán y una bobina. El imán crea un campo magnético permanente y la vibración de la cuerda metálica crea una variación en ese campo de acuerdo a la frecuencia de la vibración. Esto obliga a la bobina a inducir una corriente directamente proporcional a la frecuencia de esa vibración. Así es como funciona una pastilla electromagnética, ya sea una humbucker, single-coil, P-90, etc. Todas funcionan bajo el mismo principio básico. No es más que un micrófono, pero en vez de una membrana conectada a una bobina con campo magnético constante, el campo es variable en la pastilla.

Una pastilla piezoeléctrica utiliza presión para generar una corriente. Esta corriente es desde luego proporcional a la frecuencia de la fuente. La explicación física de por qué unos materiales se comportan así es algo difícil de explicar. De manera simple, el material tiene cargas internas, positiva y negativa, y están separadas una de otra. Al deformar el material, estas cargas se liberan porque la simetría del material se ve comprometida. Puede verse como un capacitor que libera carga cuando es deformado. La analogía no es perfecta, pero da una buena idea de cómo funciona.

Circuito del preamplificador. Requiere alimentación externa (normalmente es una batería de 9V).

Circuito del preamplificador. Requiere alimentación externa (normalmente es una batería de 9V).

El voltaje que genera el sistema piezoeléctrico de una guitarra es muy pequeño. Tan pequeño que se necesita de un preamplificador para incrementar la señal. Eso no es algo que como guitarrista le puedas poner un “pero”. ¿Entonces cuál es la razón? Un sistema piezoeléctrico es muy pequeño y ligero comparado con pastillas electromagnéticas. Claro, se necesita de una batería pero aún así no es razón suficiente para descartar una piezoeléctrica.

Una razón puede ser que la relación de compresión es diferente con una piezoeléctrica. Toca las cuerdas el doble de fuerte y una electromagnética te dará un voltaje el doble de fuerte. Con un sistema piezoeléctrico el comportamiento es exponencial: el doble de fuerte significa cuatro veces el voltaje. El doble de suave significa cuatro veces más suave. Ese rango dinámico haría que muchos guitarristas se volvieran locos. Por eso hay preamplificadores que en ocasiones tienen un compresor para suavizar los picos de voltaje altos e impulsar los bajos generados por la piezoeléctrica. Y la compresión también se nota bastante.

Tal vez una piezoeléctrica es demasiado pura y honesta. No hay manera de escucharla sin preamplificador. Una electromagnética toma el sonido directo de la fuente. La geometría, calibre del cable, imanes, etc., modifican y le dan forma a la señal que se está generando, permitiendo refinarla. La piezoeléctrica no tiene esa flexibilidad. Prácticamente te debes conformar con lo que tienes. Podría incluso decirse que es una discusión similar a la de bulbos y transistores. Los bulbos suenan más cálido, natural y orgánico que unos transistores, y tal vez ese sea el caso cuando se trata de pastillas piezoeléctricas y electromagnéticas.

Al final del día, el veredicto final del tono está en tus oídos. Al parecer nos gusta más el tono de un alambre de cobre alrededor de un imán que el de un pulso generado por un cristal comprimido cuando tocamos con un amplificador; pero estamos más incliados a usar una piezoeléctrica en una guitarra acústica por su tono puro, limpio (si se vale decirlo) y cristalino.

Slash tiene una Les Paul Signature Series con una pastilla piezoeléctrica Fishman Power Bridge

 

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