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Para entender el arte del carillón debemos saber algo tanto de su compleja estructura como de su construcción. Para ello, primero veremos la forma y la acústica de una sola campana, y después, la estructura y la técnica del carillón, incluyendo las dos principales técnicas de toque.

En comparación con los estándares modernos, los primeros carillones eran construcciones primitivas. Las campanas eran de calidad desigual y el efecto musical que eran capaces de producir estaba muy inhibido por las toscas acciones de toque. La evidencia sugiere que las habilidades técnicas de los primeros fundidores estaban lejos de ser uniformes. Sin embargo, los que se dedicaban a esta empresa llegaron a ganarse una reputación internacional como maestros artesanos.

Una campana del carillón de la torre de Saint Rombouts, Malinas
El badajo está conectado por un cable con el sistema de transmisión para el toque manual.

Dos campanas del carillón del campanario de Gante, con martillos para el toque automático

Forma y acústica

La forma de una campana verdadera deriva de dos formas básicas: la copa y la esfera hueca. La forma de copa o campana «abierta» es más común y se utiliza en una gran variedad de perfiles para casi todos los tipos de campanas de torre de Europa Occidental. Los lados de esta forma se ensanchan ligeramente desde la parte superior durante dos tercios de su longitud y luego más rápidamente hacia la parte inferior.

La forma de esfera hueca o «campana cerrada» es del mismo origen antiguo y aparece en tantas variedades de forma como la campana abierta. El sonido de la campana es producido por una bolita suelta encerrada en su interior. Un ejemplo representativo de la campana cerrada es la campana de trineo (en francés: grelot, en alemán: Schlittenglocke).

La campana cerrada es mucho más compleja desde el punto de vista acústico que cualquier otro cuerpo vibratorio destinado a fines musicales, y su fabricación presenta enormes desafíos. La forma de una campana abierta común consta de una cabeza o «vértice», hombros, cintura, el «arco sonoro», el «labio» o borde como borde inferior y la «boca» abierta. Con el aumento del ensanchamiento en el exterior se produce también un aumento del grosor de la pared de la campana. El grosor máximo se produce cerca del borde donde el badajo o martillo golpea la campana, llamado arco sonoro.

El dispositivo que sirve para sujetar o suspender la campana es normalmente un lazo o lazos cruzados («corona») en el vértice, aunque en muchas campanas modernas es simplemente un orificio para el perno. El sonido se produce bien por el badajo (normalmente una varilla con un pomo) que golpea el arco sonoro desde el interior (utilizado principalmente por el teclado para el toque manual o por el balanceo de la campana), o bien con un martillo, que golpea en el exterior (utilizado por el mecanismo de repique del reloj automático). El martillo suele estar fijado permanentemente cerca de la campana y se activa por control remoto. Todo esto significa que las campanas del carillón no se mueven en la ejecución.

Gráfico de una campana con el badajo en el interior y una «broek»- o conexión de nalgas para el teclado de la batuta

Campanas con un martillo en el exterior, conectada con un «tuimelaar» o vaso para el toque automático

Debido al material resonante de la campana, a su forma geométrica y a su contorno característico, un golpe, ya sea desde el interior o desde el exterior, provoca no sólo un único tono sino una multiplicidad de frecuencias. El conjunto resulta en una masa homogénea de vibraciones que se interrelacionan e interactúan.

Los cinco tonos principales de una campana son cuidadosamente afinados por los fundidores de campanas después del proceso de fundición (pulse aquí para ver Jacob van Eyck y los hermanos Hemony). El parcial más bajo se llama «tono de zumbido» (Fr. bourdon, Ger. Unteroktave). Suena en toda la campana. Una octava por encima está el «primo» o «fundamental» (Fr. principal, Ger. Prime). Es el «tono» más prominente (o mejor acorde que suena en la unidad) que se escucha cuando se golpea la campana, por lo que se llama «slagtoon» o nota de «golpe». Su tono define la nota de la campana. La siguiente es la «tercia» (Fr., Ger. Terz), una tercera menor por encima de la fundamental que da a la campana un sonido algo lúgubre (y que más tarde provocó amplios debates e investigaciones).1 Está situada por encima del arco sonoro. Por encima de la tercia está el «quint» (Fr. quinte, Ger. Quinte) o «quinta», y el último es el «nominal» (Fr. nominal, Ger. Oberoktave) que suena una octava por encima de la fundamental y dos octavas por encima del tono de zumbido.

En la notación del pentagrama los cinco parciales prominentes aparecen como arriba.

El perfil de una campana es responsable de los modos de vibración que determinan no sólo las frecuencias de los diversos parciales sino también sus intensidades. La zona inferior del labio es la parte vibratoria más importante de la campana al ser más flexible y tener más masa. Durante el primer momento después de un golpe, las tres octavas -tono nominal, fundamental y zumbido- establecen el tono básico, pero otros parciales, afinados o no, contribuyen significativamente a su timbre. Los parciales se desvanecen a diferentes velocidades, y las frecuencias más altas se amortiguan más rápidamente que las más bajas. El decaimiento tonal de la campana sufre una transformación sutil y continua que varía según el tamaño y el perfil de cada campana.

La estructura de un carillón

Ejemplo para una disposición de
las campanas en el campanario

Modelo del campanario de la Dom en Utrech
En el centro la cabina de toque, encima las campanas de la octava media y alta, debajo las campanas bajas Nationaal Beiaardmuseum Asten.

Los carillones del siglo XVII, en particular los exquisitos carillones Hemony, podían abarcar unas tres octavas cromáticas (c. 36 campanas). Un carillón moderno promedio tiene un tamaño de cuatro o cuatro y media octavas cromáticas (c. 48-56 campanas). Algunos carillones en América tienen un rango de hasta seis octavas con hasta 77 campanas.

Las campanas suelen estar colgadas en una cámara de campanas en varios arreglos dependiendo del espacio, número y tamaño de las campanas, así como de la altura y construcción de la torre. Cuando las campanas bajas son grandes, suelen colocarse debajo de la cabina de toque para hacer una mejor distribución tonal.