El innovador músico e ingeniero Joseph Katzenberger redefine el diseño de la guitarra acústica con Cimatron.
Durante décadas, los guitarristas acústicos se han enfrentado al reto de conseguir un mayor volumen y proyección sin sacrificar la calidad tonal.
Mientras que las guitarras eléctricas han evolucionado rápidamente gracias a la tecnología de amplificación, la guitarra acústica tradicional se ha mantenido prácticamente sin cambios. Aunque se valora por su sonido natural, la guitarra acústica se ha visto eclipsada durante mucho tiempo por otros instrumentos más potentes debido a su diseño inherente.
Para Joseph Katzenberger —ingeniero, especialista en desarrollo de productos e inventor—, ese reto se convirtió en la inspiración para un nuevo enfoque del diseño de la guitarra acústica.
«Todo empezó con una simple pregunta», explica Katzenberger, propietario de Katzenberger Engineering and Innovations (KEI). «¿Cómo puedo dotar a la guitarra acústica de más potencia sin sacrificar su hermoso tono?»
Esa pregunta condujo finalmente a la invención de la guitarra acústica «Folded Horn» patentada por Katzenberger, un instrumento que incorpora la tecnología de guía de ondas acústicas y de bocina plegada —habitualmente presente en los sistemas de altavoces de gama alta— aplicada al diseño de la guitarra.
Donde la música y la ingeniería se dan la mano
Ingeniero de profesión y músico aficionado de toda la vida por pasión, Katzenberger pasó años reflexionando sobre cómo la tecnología podría mejorar la experiencia de tocar la guitarra acústica.
«La ingeniería era mi trabajo a tiempo completo, pero siempre quise combinar de alguna manera la música y la ingeniería para mejorar la guitarra», afirma Katzenberger, ingeniero de proyectos sénior en Regal Mold, de Elkhart (Indiana).
La idea de la guitarra surgió al darse cuenta de que los fabricantes de altavoces llevaban mucho tiempo utilizando bocinas plegadas y guías de onda acústicas para proyectar el sonido de manera eficiente y mejorar la respuesta de los graves, pero que esos principios nunca se habían aplicado realmente a las guitarras acústicas.
«Las guitarras acústicas han tenido poca potencia desde el día en que se inventaron», señaló Katzenberger. «El objetivo era hacerlas más potentes sin perder el tono clásico».
El diseño resultante integra bocinas plegadas internas —que miden aproximadamente cinco pies de largo cuando están desplegadas— directamente en el cuerpo de la guitarra. Estos conductos internos ayudan a proyectar el sonido de forma más eficiente con altavoces de gama completa, al tiempo que enriquecen la calidez tonal y la respuesta de los graves.
DE LA VISIÓN A LA REALIDAD
Cómo el CAD/CAM integrado ayudó a convertir un concepto poco convencional de guitarra acústica en un prototipo mecanizado CNC
Transformar el concepto de la guitarra acústica con cuernos plegados en un producto fabricable requirió tecnología CAD/CAM avanzada y numerosas iteraciones de diseño. Katzenberger utilizó Cimatron en Regal Mold para diseñar y fabricar los prototipos de guitarra, valiéndose del software CAD/CAM integrado de la empresa y de sus capacidades de mecanizado CNC.
«Lo primero que hice fue diseñarla en Cimatron», explicó Katzenberger. «Probablemente la rediseñé unas diez veces». El flujo de trabajo integrado del software resultó especialmente valioso durante el desarrollo del prototipo.
«Podía pasar el diseño directamente del CAD a la programación y, a continuación, directamente a la máquina CNC utilizando los mismos archivos de Cimatron», explicó Katzenberger. «Eso es muy importante».
El propio cuerpo de la guitarra planteaba retos de fabricación únicos. Cada prototipo estaba mecanizado a partir de un bloque sólido de arce duro de aproximadamente seis pulgadas de grosor, 18 pulgadas de ancho y 24 pulgadas de largo.
«No sabía si iba a salir de la máquina CNC de una sola pieza, porque nunca se había hecho antes», explicó. La geometría interna de la bocina plegada implicaba estructuras altas de paredes delgadas que requerían estrategias de mecanizado cuidadosas para mantener la integridad estructural durante todo el proceso de corte. Al tratarse de madera en lugar de los metales habituales, también hubo que ajustar cuidadosamente los parámetros de mecanizado.
«Las velocidades y los avances fueron fundamentales», señaló Katzenberger. «No se puede utilizar líquido refrigerante en la madera, y hay que asegurarse de que las virutas se evacúen correctamente». A pesar de la complejidad, el proceso de mecanizado del prototipo fue un éxito. «Funcionó de maravilla», afirmó.
Fabricación artesanal tradicional
Aunque la tecnología CAD/CAM hizo que el diseño fuera fabricable, la artesanía tradicional en la construcción de instrumentos siguió siendo igual de importante. Katzenberger seleccionó arce duro para el cuerpo de la guitarra por su resistencia y estabilidad, mientras que se eligió abeto para la caja de resonancia debido a su reputación de larga data en instrumentos de cuerda de alta gama.
«El abeto se considera una de las mejores maderas del mundo para las tapas armónicas de los instrumentos de cuerda», explicó. «Violines, violonchelos, guitarras… muchos utilizan tapas de abeto porque la estructura de su veteado transmite el sonido extremadamente bien». El resultado es un instrumento que combina la precisión de la ingeniería con el carácter acústico tradicional.
«La madera es hermosa, hace que el instrumento suene de maravilla y tiene alma. Quiero conservar y mejorar las piezas mejores de los instrumentos tradicionales, no desecharlas».
Redefiniendo lo «imposible»
Hoy en día, Katzenberger sigue perfeccionando su concepto al tiempo que busca oportunidades para llevar la tecnología a una producción a mayor escala.
La guitarra acústica con cuerno plegado ya ha despertado un gran interés entre músicos, aficionados al audio y fabricantes intrigados por su diseño poco convencional y su potente sonido.
«La gente nunca había visto nada parecido y la respuesta ha sido abrumadoramente positiva», afirmó Katzenberger. Para Katzenberger, el invento refleja una filosofía más amplia que combina la creatividad ingenieril con la resolución práctica de problemas.
«Como ingeniero e innovador, mi motivación es encontrar soluciones de diseño para problemas complejos», afirmó. «Estas patentes encarnan ese compromiso con la mejora continua».
Al combinar la tecnología CAD/CAM con los principios de la ingeniería acústica, Katzenberger ha demostrado cómo las herramientas de fabricación digital pueden ayudar a convertir ideas ambiciosas en una realidad funcional.
Las dos patentes que amparan este producto son la patente de EE. UU. n.º 10.777.172 y la patente de EE. UU. n.º 12.094.438. Ambas son patentes de utilidad con una vigencia de 20 años.
Hay más información y un vídeo de YouTube disponibles en katzenberger-engineering.com