El sonido explicado: frecuencia, tono, notas musicales...

Qué es el sonido

La palabra “sonido” en física, se refiere a la propagación de ondas a través de un fluido, estas ondas (para el estudio de la física) pueden ser audibles o no, aunque en general nos referimos al “sonido” como algo que podemos oír. Los sonidos que escuchamos se producen cuando una onda sonora produce una oscilación en la presión del aire y esta oscilación llega a nuestro oído.

En el oído tenemos un órgano llamado “órgano de Corti” que dentro tiene alrededor de 20.000 células que son excitadas con las vibraciones que llegan al oído, dependiendo de cómo y cuáles de estas células sean excitadas, tendremos diferentes sensaciones sonoras. Para simplificar, podemos decir que el órgano de Corti es como una gran arpa con miles de cuerdas que van a recibir las vibraciones que vienen del aire y transformarlas en un sonido en nuestro cerebro. Las diferencias entre los sonidos que percibimos van a depender de la frecuencia de esos sonidos.

Frecuencia

La frecuencia refiere a la cantidad de veces por segundo que oscila una onda. Esta oscilación se mide en Hertz (o “Hercios”), lo cual se abrevia como “Hz”, es así que se dice que una onda que oscila 440 veces por segundo, es una onda de 440 Hz. Si la oscilación es lenta, tendremos sonidos más graves, si es más rápida, percibimos sonidos más agudos.

Tono

Llamamos “tono” a la sensación auditiva que producen los sonidos en nuestro cerebro, los tonos pueden medirse por frecuencias. Para simplificar el estudio y ejecución de la música se les ha dado nombre a determinadas frecuencias y son las que llamamos “notas musicales”.

Nota musical

Una nota musical es un nombre dado a determinada frecuencia de sonido y a la frecuencia que vibra al doble de velocidad de ese tono. Por ejemplo, llamamos “LA” a un tono que vibra a 55 Hz, pero también llamamos “LA” a un tono que vibra justo al doble de velocidad: 110 Hz, y también llamamos “LA” a las vibraciones de 220 Hz, 440 Hz, 880 Hz.

Se podrían sacar infinitas notas musicales entre el rango de frecuencias que escuchamos, por ejemplo, podríamos poner nombre a la frecuencia de 1hz, luego otro nombre a la de 1,1 Hz y otro nombre a la de 1,2 Hz y así sucesivamente, agregando decimales las notas serían infinitas. Pero para poder hacer instrumentos que sonaran de forma armónica y crear una notación para registrar las melodías, era necesario ordenar de forma práctica esas frecuencias y hacer un estándar sobre el cual puedan tocar todos los instrumentos. Los nombres, divisiones y frecuencias de las notas musicales fueron cambiando y el sistema fue evolucionando hasta el estándar usado hoy en día. En el presente tenemos que las frecuencias que van desde un punto a su doble de frecuencias se lo han dividido en 12 partes, que son 12 notas musicales. De esas doce notas musicales 7 tienen nombre propio, que son Do, Re, Mi, Fa, Sol, La y Si (son las notas blancas del piano), las otras 5 se nombran en base a la nota que está antes o después, por ejemplo, la nota que está entre Do y Re puede ser llamada Do sostenido (Do#) o también Re bemol (Reb). “Sostenido” sería lo que está por encima del tono que le da nombre y “bemol” sería lo que está por debajo de la nota nombrada.

En el siglo XVIII los holandeses, ingleses y alemanes volvieron a un sistema antiguo de nombrar las notas con letras, usando las letras A – B – C – D – E – F – G, que corresponden a La, Si, Do, Re, Mi, Fa y Sol, respectivamente (aunque los alemanes usan “B” para el Si bemol y “H” para el Si natural). Hoy en día este sistema se ha propagado mundialmente por la facilidad en la notación y lo encontrarán en las notaciones de muchos libros y cursos.

Octava

En música, una "octava" es una nota musical que tiene una frecuencia del doble de una nota de base.

Cada una de las notas musicales corresponde a una frecuencia en particular y una vez que pasamos las 12 notas, se vuelve a comenzar, después del Si, viene nuevamente un Do, que va a vibrar al doble de velocidad que el Do anterior. Si bien hay 12 notas desde un Do hacia el otro Do, se toman en cuenta las 7 notas con nombre y se llama “octava” al siguiente Do. Es así que cuando oigan hablar de una nota y su octava, se refiere a la misma nota, pero vibrando al doble de frecuencia. Por ejemplo, la octava del La de 220 Hz sería el La de 440 Hz, y la octava del La de 440 Hz, sería el La de 880 Hz y así con todas las notas.

También se ha llamado “octava” al grupo de 12 notas que va desde un Do hasta el Si; y para poder tener una referencia rápida a las notas que se están tocando y no tener que mencionar las frecuencias de esas notas (muchas de las cuales tienen decimales), a cada nota se le asignó un número en base a las notas del piano.

Al primer grupo completo de notas del piano, que va desde el primer Do del piano hasta el Si, lo llamamos “la primera octava” u “octava 1”. El siguiente grupo sería la “segunda octava” u “octava 2”, y así sucesivamente. Entonces, cuando hablamos de hacer un “DO2”, nos referimos al Do que está en la segunda octava del piano; si decimos que hacemos un “A4” nos estamos refiriendo al “La” de la cuarta octava del piano.

El piano también tiene una serie de notas que están antes del primer Do, a éstas se las denomina “la octava cero”, esto es porque no está completa, no comienza desde el Do. A esta forma de clasificar las octavas se lo llama “sistema científico” o “sistema internacional”. Hay otros sistemas de contar las octavas, como el sistema franco-belga, que cuenta la primera octava completa del piano como “octava cero” y las notas anteriores son la “octava -1”. También hay quienes se refieren a la primera octava completa del piano como la segunda octava y la parte incompleta como la primera octava. Por eso es que la notación numérica a veces se presta a confusión, pero en el presente, el sistema internacional es el más usado y el que usaremos en este curso.

Armónicos

Un armónico, en música, es un sonido complementario que sale junto con una nota fundamental y que es múltiplo de esa nota fundamental.

La mayoría de sonidos que escuchamos son complejos, no están comprendidos de una sola frecuencia, sino de muchas que viajan simultáneamente. Una nota musical emitida por un instrumento, o por nuestra voz, no se compone sólo de la frecuencia de esa nota musical, sino de varias otras que salen simultáneamente, a las que llamamos “frecuencias armónicas” o, simplemente, “armónicos”.

Para cada sonido tendremos una frecuencia fundamental y frecuencias armónicas, que son siempre múltiplos de la frecuencia fundamental. Por ejemplo, el C2 de un piano tiene una frecuencia de 66 Hz, pero junto con ese C de 66 Hz, van a sonar simultáneamente, aunque con menor intensidad, un C3 de 132 Hz (66×2), un G3 de 198 Hz (66×3), un C4 de 264 Hz (66×4), un E4 de 330Hz (66×5), un G4 de 396 Hz (66×6), y así sucesivamente. Dependiendo de diferentes factores, al tocar una nota pueden sonar mayor o menor cantidad de armónicos y con mayor o menor intensidad.

Un sonido “puro” sería una onda libre de armónicos, pero esto no existe en la naturaleza, sólo mediante un sintetizador digital podemos obtener un sonido realmente puro. Los sonidos naturales siempre tienen varios armónicos y otras frecuencias llamadas “inarmónicos”, que son armónicos pero que están “corridos” de sus frecuencias justas. Por ejemplo, al hacer un C2 de 66 Hz, algún instrumento puede emitir una frecuencia de 132,4 Hz en lugar de los 132 exactos, esto sería un “inarmónico”. Como la variación de un inarmónico es muy leve con respecto a su armónico, para simplificar las cosas, hablaremos de ambos (armónicos e inarmónicos) como “armónicos”.

La cantidad e intensidad de estos armónicos es uno de los principales factores por los que percibimos diferente una misma nota que es tocada por una flauta, un piano, una guitarra o una trompeta, y también de las diferencias que hay entre una misma nota siendo cantada por diferentes personas. Los armónicos son parte importante para determinar el timbre de la voz.

Timbre

El timbre es aquello por lo cual diferenciamos un instrumento de otro o una voz de otra. Depende principalmente de la cantidad de armónicos que tenga un sonido y su intensidad, pero también hay otros factores que intervienen en menor medida. En realidad, el timbre es a la combinación de tres factores principales: El espectro, la envolvente dinámica y el formante, pero, como lo que nos interesa es saber lo básico para el canto, no vamos a ahondar mucho en esto.

Al hablar o cantar, el sonido que sale de las cuerdas vocales es un conjunto de vibraciones en donde hay una nota fundamental y varios armónicos. Tanto la nota fundamental como sus armónicos pueden ser amplificadas o atenuadas por los rebotes que se producen en la misma laringe, en la faringe, en la cabeza y en la boca. Todo esto hace que podamos emitir una misma nota con diferentes cualidades, más estridentes o más opacas, más “filosas” o más suaves.

Hasta aquí te conté las principales cualidades del sonido. Si quieres aprender también sobre las características propias de la voz, puedes leer mi artículo Cualidades de la voz

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