Día 01. El fenómeno físico-armónico

Ea, vamos a empezar!

Cada vez que producimos un sonido, este sonido no suena solo. Aunque en un principio cuesta creerlo, junto a cada sonido que oímos suenan muchos más, más agudos que él. Aunque todo esto que vamos a hablar aquí hoy está más cercano a la acústica musical que a la armonía, es importante que entendamos un poco sobre la física del sonido, porque sobre este efecto está basado todo el pensamiento musical de occidente.

Podemos empezar aclarando la definición de sonido, para comenzar con algo a lo que aferrarnos. Yo tomaré la definición que propone Salvador Segui en su libro de teoría de la música que mi profesora de solfeo me hizo aprender de memoria cuando yo era un tierno infante de seis años.

Sonido: Movimiento vibratorio regular de un medio elástico que impresiona nuestro oído. (1)

Si analizamos esta definición con el microscopio vemos que el sonido es un movimiento vibratorio. Los movimientos vibratorios pueden ser, obviamente regulares o irregulares. Los irregulares son más desagradables, y Salvador Seguí los llamaba ruido (que también me aprendí esa definición, yo era un chico muy aplicado). Cuando avanzamos un poquito más en nuestra definición llegamos a la parte que dice que el movimiento vibratorio y regular, debe proceder de un medio elástico. Eso es importante porque si el cuerpo no es elástico, este no se mueve y por tanto no vibra y por tanto no suena. Por último nos dice que para que sea sonido, el movimiento vibratorio regular de un medio elástico tiene que impresionar nuestro oído y este dato aclara que el árbol aquél que se caía en el bosque y que nadie oía no puede producir ningún sonido puesto que para que exista sonido debe impresionar un oído. No hay oído, por tanto no hay sonido, así que el árbol solo producirá un movimiento vibratorio regular de un medio elástico. Punto.

Total, que este movimiento vibratorio regular llega hasta nuestro oído a través del aire en forma de onda sonora.

www.artesonoro.com

Una onda sonora viaja en verdad a través del aire como compresión y de-compresión de las partículas del aire, y decir más sí es cierto que pertenece al ámbito de la acústica. En la foto se aprecia así un poco como viaja el sonido, aunque habría que aclarar que las ondas son esféricas, osea que llenan completamente la habitación, no viajan sólo hacia adelante.

Así pues, el sonido llega a nuestro oído, donde hay una especie de arpa que se llama cóclea o caracol (si no soy muy preciso es por que esto va sobre armonía, no sobre anatomía). En esta cóclea, hay un montón de algo parecido a cuerdecitas, que entran en vibración por simpatía con el sonido que nos llega del exterior. Para que un sonido entre en vibración por simpatía con otro, tienen que estar afinados en la misma frecuencia (frecuencia = número de vibraciones por segundo) y esto, aplicado a nuestro caracol equivale a decir que vibra entre aproximadamente 20 y 20.000 veces por segundo. Por supuesto que esto varía entre unas personas y otras, pero eso es una especie de media. Así que tenemos que para que un movimiento vibratorio de un cuerpo sonoro sea considerado sonido, este tiene que vibrar de manera regular entre 20 y 20.000 veces por segundo. Lo que queda por debajo lo llamaremos infrasonido y todo lo que quede por encima lo llamaremos ultrasonido. Y aunque todo esto que he contado parezca una tontería, en verdad es importantísimo y volveremos a ello a menudo. Así que no lo olvidéis del todo.

Hala, aquí os dejo un dibujo de un oído.

http://www.info-ab.uclm.es/

Qué bonito es, ¿eh?

Bueno, pero todo esto vino porque al principio dije que cuando un sonido suena, no suena solo sino que suena con otros muchos distintos. Esto lo estudió otro tipo que se llamaba Fourier, entonces él enunció lo que se llama el teorema de Fourier que viene a decir que:

"Cualquier forma de onda, a condición de que sea periódica se puede descomponer en una serie más o menos larga de ondas puras (senoidales) llamadas armónicos de manera que sus frecuencias son múltiplos enteros de la del sonido fundamental"

Estos armónicos son ondas que no son complejas. Son puras y por tanto indivisibles, pero como integrantes de una onda sonora no dejan de ser sonidos y por tanto suenan.

Ahora vamos a escribir la serie de armónicos que sonaría para una nota particular cualquiera, pero antes es recomendable recordar que la frecuencia (número de vibraciones por segundo) representa la altura del sonido en cuestión. Cuando la frecuencia es mayor, la altura del sonido también es mayor, y esto ocurre de tal manera que si multiplicamos la frecuencia por dos, el sonido que nos suena es la octava del anterior.

Bien, ¿recuerdas cuando hablábamos del teorema de Fourier? Dijimos que las frecuencias de estos armónicos que suenan están en relación de múltiplos enteros con el sonido fundamental. Esto que suena un poco confuso viene a decir que si el sonido fundamental vibra a 100Hz (Hz es la manera correcta de decir vibraciones por segundo, vaya), los demás armónicos lo harán a 200, 300, 400, 500, 600, etc. Y como acabamos de ver que el doble de vibraciones por segundo equivale a la octava, si el primer sonido es por ejemplo un Do, tendremos que el segundo, el cuarto, el octavo y así, también corresponden a la nota Do.

Los primeros 24 armónicos para, por ejemplo, un Do1 serán los siguientes:

Esta serie la podía haber hecho yo, vaya, pero la tomé prestada ya hecha en www.trumpetland.com

Como vemos, algunos sonidos tienen unas flechitas hacia arriba o hacia abajo. Esto indica que su afinación está baja o alta en relación al sistema temperado. En realidad todas las notas están un poco altas o un poco bajas (a excepción de la fundamental y sus duplicaciones) pero la desviación es tan pequeña que resulta inapreciable a un oído normal. Las notitas en negro ya son más obvias.

Viendo esta serie de armónicos, podemos ver que:

• Cada intervalo es un poquito más pequeño que el anterior
• Los armónicos impares corresponden a notas que no han aparecido antes y los armónicos pares a notas que ya aparecieron anteriormente.
• Dada una nota cualquiera, su octava aparecerá cuando su número de armónico sea doble.

Pues bien, cuando escuchamos un sonido cualquiera, nuestro oído descompone este sonido en todos sus armónicos y estos armónicos vibran separadamente en el caracol. Aunque nosotros escuchamos todos esos sonidos, nuestro oído no los interpreta como decenas de sonidos independientes, sino como uno solo con la misma altura que la fundamental, pero todos esos armónicos juntos son los que producen el timbre. Cada armónico vibrará con una intensidad relativa distinta, y es el conjunto de armónicos y sus intensidades relativas lo que nos dará la información del timbre. Es decir, la diferencia entre un do3 de una trompeta y un do3 de una viola es la presencia e intensidad relativa de los armónicos en ambos instrumentos.

Al principio cuesta creer un poquito, pero créeme que es así.

(1) He puesto aquí medio elástico en lugar de cuerpo sonoro que era lo que Seguí escribía, porque sonoro y sonido tienen la misma raíz y entonces no debería utilizar sonoro en la definición, pero vamos que lo mismo es.

Y esto va a ser todo por hoy.

Resumen,

Hoy hemos aprendido que el sonido es una onda compleja que se transmite a través del aire en forma de onda, para llegar al caracol de nuestro oído interno y descomponerse en un montón de ondas simples, que serán interpretadas por nuestro cerebro como timbre.

También hemos aprendido un concepto que es el de Fenómeno físico armónico, que no es más que la traslación a partitura de las alturas de todos esos armónicos.

En el próximo post aprenderemos los cuatro tipos de acorde básico y como organizarlos para una escritura coral a cuatro voces.

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