Caja swell

Según James Tickel el primer antecedente a la caja swell del que se tenga noticias se describe en la publicación Musick's Monument de 1676 de Thomas Mace, en relación con una división de su propio órgano de cámara. Mace describe un "órgano de mesa", cuya parte superior estaba compuesta por ocho tableros que se podían bajar o subir. Completamente bajados, los tableros encajaban perfectamente entre sí, silenciando la división hasta convertirla en un susurro; completamente abiertos, los tableros permitían que el sonido hablara libre y fuertemente. También se podían abrir algunos de ellos para moderar el volumen.^[3]

Poco después de la introducción del crescendo orquestal dentro del contexto en la época del movimiento musical conocido como la "Escuela de Mannheim" en la segunda mitad del siglo XVIII, la capacidad de tocar el órgano de tubos de manera expresiva se convirtió en un tema central en la construcción de órganos, ya que el instrumento era considerado entonces como "poco vivo" o "carente de dinamismo". Para superar esta limitación, uno de los principales virtuosos del órgano de la época, Georg Joseph Vogler, se dedicó a encontrar un modo de dotar al órgano de un dispositivo de expresión. Vogler encontró una solución a su problema durante una visita a Rusia, donde conoció los tubos de lengüeta libre, recientemente inventados por Christian Gottlieb Kratzenstein para su máquina parlante. A diferencia de las lengüetas batientes utilizadas habitualmente en los órganos, las lengüetas libres vibran atravesando su marco de montaje y, además de poseer una cualidad tímbrica diferente, su afinación cambia solo de manera insignificante cuando se varía la presión del viento que las alimenta. Vogler comprendió que, utilizando lengüetas libres, podía emplearse en el órgano el llamado gazé o wind swell, un dispositivo que consiste en una válvula de apertura variable que controla la presión del aire con la que se alimenta el tubo. Hasta el descubrimiento de Vogler, los intentos de dotar a los instrumentos de un regulador de aire habían sido infructuosos, porque tanto las lengüetas batientes como los tubos de labio modifican perceptiblemente su frecuencia fundamental cuando se varía la presión del viento. Vogler ideó una segunda solución para dotar al órgano de tubos de dinámica: la caja expresiva. En este dispositivo, los registros se instalan dentro de una caja equipada con puertas o persianas que pueden abrirse y cerrarse mediante una palanca manual o un pedal, con el fin de modificar el nivel sonoro del instrumento. Aunque Vogler fue el primero en emplear la caja expresiva dentro de la tradición alemana del órgano, esta ya había sido inventada en Inglaterra a comienzos del siglo XVIII por Renatus Harris o por los Abraham Jordan, padre e hijo que compartían el mismo nombre. Aún no se sabe con certeza si fue Harris o los Jordan quienes la construyeron primero, y otras fuentes sugieren que el origen de la caja expresiva podría encontrarse en España.^[4]

Si bien el objetivo de la caja expresiva es bajar o subir el sonido de los tubos encerrados en ésta, en este caso el volumen no se atenúa de manera uniforme como sucede al ajustar el control de volumen de un equipo de audio. El timbre también se ve afectado, ya que las frecuencias altas se atenúan más rápidamente, según la posición del pedal, que las bajas. Por lo general no se busca que la caja atenúe el sonido en exceso, incluso ello se considera insatisfactorio, ya que se busca que se produzca una impresión de "potencia contenida" al encerrar el “pleno expresivo”, frente a otra que solo haga que el sonido avance y retroceda de manera neutra e insípida. Asimismo, a los organistas en general no les molesta que la sensibilidad del pedal de expresión sea mayor cerca del punto de cierre, en el sentido de que un mismo movimiento en esa zona afecte más al volumen que cuando la caja está casi abierta. De hecho, muchos esperan y valoran ese comportamiento.^[5]

La frecuencia afinada cambia a medida que el organista mueve las persianas. Aunque esto ocurre en cualquier tipo de recinto, solo una caja de madera puede transmitir la resonancia interna a los paneles, que luego vibrarán por simpatía, generalmente de maneras impredecibles. La vibración también implica que el sonido se filtrará hacia el exterior incluso cuando la caja esté completamente cerrada, porque la propia madera reemite energía acústica hacia la sala; por lo tanto, los tubos rara vez llegarán a ser casi inaudibles con una caja de madera, salvo que así se haya diseñado. Como los tubos generan más potencia acústica en las frecuencias bajas, es en esa región donde se establecerá preferentemente la vibración simpática, contribuyendo al efecto atronador de un “pleno expresivo” encerrado. El tamaño y la masa de los paneles de madera que forman los laterales de la caja también los convierten en resonadores más eficaces en las frecuencias graves.^[5]

En las frecuencias más bajas que una caja expresiva llega a manejar, por el rango de 30 Hz -correspondiente a la nota más grave de un registro de 16'- puede haber poca o ninguna atenuación del nivel sonoro cuando la caja está completamente cerrada. Lo que da como resultado que la impresión de reducción de volumen cuando se cierra una caja expresiva se logra en gran medida por la acción de control de tono aplicada a todos los armónicos (incluidas las fundamentales) de los tubos más agudos, y a los armónicos superiores de los tubos más graves (con menor efecto sobre sus fundamentales). Esto contrasta con el simple control de volumen, entendido normalmente como una reducción uniforme en todas las frecuencias.^[5]

Tanto las cajas expresivas como las persianas, suelen construirse de madera, en lugar de otros materiales como hormigón, ladrillos o bloques. Si bien materiales como el hormigón han demostrado un mayor grado de control de volumen, presentan desventajas. En primer lugar, el efecto de absoluto control de volumen, esto elimina el efecto de "potencia contenida" como el efecto "atronador" al utilizar dobles manuales, lengüetería y mixturas. El segundo problema es que las cajas de este tipo suelen tener un rango dinámico demasiado grande, lo que agrava las dificultades mencionadas. Si registros suaves como un salicional, una dulciana o los celestes están encerrados en una caja así, pueden desaparecer hasta volverse inaudibles cuando se cierra. En cambio, una caja de madera permite que se produzca una cantidad crucial de “fugas” acústicas de maneras sutiles y deseables. Como la estructura de madera puede vibrar, esto aporta color al sonido en diversas frecuencias de resonancia. El aire dentro de la caja también resuena de forma independiente, pero a una frecuencia que varía dinámicamente, ya que la caja funciona esencialmente como un resonador de Helmholtz, cuya afinación depende de las aberturas combinadas de todas las persianas que actúan como puerto de ventilación.^[5]