Modulo 07: Acústica Musical
La música esta compuesta por varios sonidos, que a su vez con ondas aleatorias, un sonido sencillo lo llamamos: tono puro, que es una señal fácil de estudiar analíticamente, pero el técnico de sonido no trabajará, generalmente, con sonidos puros, excepto cuando ajuste niveles en la mesa de mezclas y multipistas. Un tono puro queda completamente determinado a partir de su frecuencia de oscilación f
(o su período), su amplitud.
Cualquier sonido periódico (por ejemplo un instrumento musical) es en realidad una combinación de ondas, tal como se describe en el Teorema de Fourier. Según este teorema una señal periódica compleja puede descomponerse en la suma . de señales sinusoidales diferentes y con frecuencias que guardan relación 1, 2, 3,..., n siendo la primera la fundamental o primer armónico, mientras que e resto se denominan armónicos que acompañan a la frecuencia fundamental.
Según esta interpretación una onda compleja se compone del tono fundamental y una serie de armónicos, en principio infinitos, que tendrán menor amplitud conforme aumente su frecuencia. Una señal que solo tenga armónicos impares producirá sensaciones acústicas desagradables.
Algunos sonidos como las campanas o los platillos de percusión se pueden descomponer por Fourier en oscilaciones cuyas frecuencias no siguen relaciones enteras. En ese caso se habla de parciales en vez de armónicos
1. PROPIEDADES DEL SONIDO
Cuando se hace referencia al sonido es común utilizar palabras como tono, frecuencia, timbre, etc. Algunos de estos términos están relacionados entre sí pero no son exactamente lo mismo. Se distinguen por ser algunas de ellas magnitudes objetivas, cuantificables mediante instrumentación (osciloscopio, analizador de espectros) mientras que hay otras que son impresiones subjetivas de estas primeras. EI tono, por ejemplo, es la sensación sonora que nos provoca la oscilación fundamental de un instrumento debido a que su amplitud es mayor que sus -armónicos. La frecuencia es un concepto físico mientras que el tono entra en el campo de la psico-acústica.
Magnitudes cuantificables sensación subjetiva
Frecuencia fundamental tono
Espectro armónico Intensidad timbre
Intensidad Sonoridad
TONO Y FRECUENCIA FUNDAMENTAL
El tono de una nota musical es una magnitud de carácter subjetivo de la altura o gravedad del sonido constituido principalmente por la frecuencia fundamental percibida por el oído. No obstante va acompañada de otras cualidades como el contenido armónico, la intensidad y la duración de la nota.
La frecuencia fundamental es una magnitud física cuantificable ara ondas periódicas y guarda relación con el tono por cuanto al aumentar la frecuencia también aumentara el tono, aunque a una razón distinta.
TIMBRE MUSICAL Y ESTRUCTURA ARMÓNICA
El timbre es la característica que permite distinguir de qué instrumento proviene un sonido determinado, aunque tenga el mismo tono. Así, si un violín y un piano emiten el Do de la cuarta octava, ambos tendrán la misma altura musical, correspondiente a una frecuencia de 261'6 hercios; pero. el oído distinguirá perfectamente los dos instrumentos aunque ambos suenen a la vez, debido a los distintos armónicos secundarios que emiten.
Hipotéticamente, si se emitiera la misma nota desde distintos instrumentos, y se _hicieran pasar por los filtros adecuados que suprimieran todas las frecuencias armónicas, dejando sólo la frecuencia fundamental, a la salida del filtro todos instrumentos sonarían igual y no sería posible distinguir unos de otros.
Los sonidos musicales periódicos están formados por muchas componentes en frecuencia relacionadas armónicamente, los armónicos, cuyas frecuencias son múltiplos enteros de su frecuencia fundamental.
Un sonido que contenga armónicos intensos de alta frecuencia sonará brillante y estridente; mientras que un sonido en el que predominen los armónicos de baja frecuencia no se percibirá tan brillante, sonando más bien mate y opaco.
Algunos instrumentos, por su construcción, generan sonidos complejos compuestos por oscilaciones que no guardan relación entera con la fundamental. En este caso a los armónicos inarmónicos se les denomina parciales. Los tambores y timbales son buenos ejemplos de ello.
Los instrumentos de percusión metálica como las campanas y los platillos provocan la sensación de ambigüedad e, incluso, de ausencia de tono. Esto es así por que las parciales de dichos instrumentos son de una intensidad tal que enmascaran la oscilación fundamental.
Cuando se escuchan sonidos musicales en un equipo de sonido, se puede modificar el brillo variando el control de tono, pero esto no cambiará la altura tonal de estos sonidos. El timbre depende de las intensidades relativas entre los armónicos de las distintas frecuencias; girando los controles de tono se puede modificar la proporción de los armónicos sin modificar la periodicidad del sonido (el tono), que es la misma de la frecuencia fundamental.