Altura espectral

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Altura espectral
Definición breve: Cantidad de armónicos presentes en una frecuencia
Tema: Altura y espectro
Subtema: Altura espectral
Gráficos
Timbre1.jpg
Gra1.jpg
Ejemplo sonoro: Grisey - Les espaces acoustiques III. Partiels


Al estudiar señales generadas por distintos instrumentos reconocemos dos tipos de alturas. Por un lado la altura tonal, que es en sí la que determina qué nota está reproduciendo determinado instrumento, y por lo tanto está relacionada con la tonicidad, y por otro lado la altura espectral, que es la que nos permite distinguir de acuerdo a la cantidad de armónicos presentes en la frecuencia estudiada, el ancho de banda que ocupa cada uno de éstos armónicos y la distribución de energía en el espectro de la señal, la fuente sonora que la está produciendo, y nos posibilita, de ésta manera distinguir un violín de un piano aunque ambos estén ejecutando la misma nota. Se relaciona entonces con el timbre de un instrumento.

La altura espectral es un fenómeno perceptual. En el caso de estar trabajando con señales generadas electrónicamente va a depender de la ecualización y/o del control del tono del equipo, modificando el "brillo" de la fuente generadora. Es decir que, por ejemplo, al alterar la ecualización en un equipo de audio, la altura tonal emitida por un instrumento no se va a ver alterada (si la nota producida por un instrumento es Si, ésta no va a sonar como un Do) pero sí vamos a conseguir un timbre distinto en dicha nota (más metálico o más apagado).

Imagen 1. Señales con diferente altura espectral. Gráfico extraído de Análisis espectral. La Tranformada de Fourier en la Música, de Gustavo Basso.

En el caso de estar analizando un instrumento, por ejemplo un clarinete tocando sucesivamente las notas Do, Re, Mi, Fa, Sol, La y Si, la altura espectral no va a variar (sí lo hace la tonal evidentemente) ya que los picos de energía de cada nota y sus anchos de banda son similares.

La relación entre física y percepción que podemos establecer con respecto a la altura espectral viene determinada por la cantidad de armónicos presentes en la frecuencia, lo que va a permitir distinguir el timbre de un instrumento del de otro (el ya mencionado ejemplo del violín y el piano). En la imagen 1, podemos observar un gráfico espectral de tres señales de igual altura tonal, pero cuya altura espectral es distinta. Es decir, tres instrumentos reproduciendo una misma nota, pero de diferentes timbres entre sí.

También podemos citar el caso de señales reproducidas por equipos de audio, en los cuales la percepción del timbre (más brilloso o más opaco) va a depender además de la capacidad del parlante de reproducir con más o menos eficacia los armónicos presentes en determinadas frecuencias. De esta forma, si bien aún es posible escuchar las notas más graves en un parlante muy pequeño, la altura espectral se ve modificada, por lo que es conveniente reproducir en parlantes de alta fidelidad para que ésta no se vea afectada.

Ejemplos musicales y sonoros

Existen ejemplos sonoros que carecen de altura definida, pero que sí tienen altura espectral. Tal es el caso de los chasquidos y siseos, en los que solamente podemos hablar del "brillo" de la nota o la cualidad tímbrica. La música con instrumentos percutidos, exceptuando las placas, constituye un ejemplo musical en el cual solamente contamos con instrumentos de altura espectral. El siguiente link es un claro ejemplo de ello: Rony Barrak (Lebanon)

En la música occidental, hablando jerárquicamente, la altura espectral no siempre fue considerada como un elemento a emplear destacado. Sin embargo encontramos diferentes corrientes y artistas que dieron mayor relevancia al aspecto tímbrico de la obra que al de la tonalidad en sí. Tal es el caso de Schönberg, con Farben, donde mantiene un acorde de manera estática, y lo que va mutando es el timbre de dicho acorde mediante los distintos instrumentos que lo ejecutan.

Gérard Grisey por otra parte, exploró el género de música conocido como música espectral o "espectralismo" surgido en la década del '70, el cual emplea técnicas compositivas basándose en el análisis mediante computadoras de las cualidades tímbricas de la música acústica o en timbres artificiales generados por sintetizadores, manipulando mediante análisis matemático las series armónicas y el espectro de las frecuencias. Para Los espacios acústicos Grisey analizó el espectro del sonido de un Mi grave del trombón, para observar cómo estaba compuesto internamente dicho sonido y tomó sus componentes principales, la nota fundamental y los armónicos. Se propuso luego una serie de puntos. En primer lugar no componer más con notas sino con sonidos. En segundo lugar, no componer más con sonidos sino con las diferencias que los separan, y en tercer lugar, actuar sobre estas diferencias, controlando la evolución del sonido y su velocidad. Además de aplicar al instrumento fenómenos experimentados al estudiar la música electrónica.

Referencias

Basso, Gustavo. Análisis espectral. La Tranformada de Fourier en la Música. Capítulo IV "Serie de Fourier. Consecuencias y aplicaciones"

http://www.teatrocolon.org.ar/sites/default/files/Programa%20Espacios%20Acusticos.pdf

https://www.lpi.tel.uva.es/~nacho/docencia/ing_ond_1/trabajos_05_06/io2/public_html/sonido.html