Timbre, definición moderna

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Timbre, definición moderna
Definición breve: El timbre es el atributo que permite definir la fuente del sonido, el cual puede ser tónico o no tónico (señal no periódica).
Tema: Acústica
Subtema: Timbre, definición moderna.
Gráficos
Timbres y armonicas.jpg
Presentacinss-definicin-de-sonido-12-638 (1).jpg
Ejemplo sonoro:



El timbre es la característica de un sonido que nos permite diferenciarlo de otro, ambos emitidos por la misma o diferente fuente sonora, tratándose de cualidades como la altura tonal o no tonal, periodo, señal aperiódica, intensidad acústica, espectro, formantes y envolvente dinámica. De esta manera se afirmar que timbre es el atributo que permite definir la fuente del sonido, el cual puede ser tónico (señal periódica) o no tónico (señal no periódica). También influye en el timbre de un sonido características físicas del cuerpo que los emite. Un ejemplo claro seria el tipo ejecución junto al proceso de construcción del instrumento musical o fuente sonora, el material utilizado, su forma, tamaño y diseño.


Armonía y composición del sonido

Gráfico con las distintas relaciones de intensidad entre los armónicos.

Muchos de los sonidos que escuchamos están compuestos por varias ondas simultaneas, aun que el oído humano las percibe como una sola. Un ejemplo fácil de reconocer el timbre tónico es en la voz, donde el tono fundamental de cada sonido es el que producen las vibraciones de las cuerdas vocales y los tonos secundarios resultan de las otras resonancias que aquel produce en las cavidades del canal vocal de acuerdo con la posición de los órganos articuladores. En este conjunto de tono fundamental y tonos secundarios, el resonador predominante es el que determina la matiz característica de cada sonido.

Los sonidos complejos no periódicos (no tónicos) son aquellos que no contienen información precisa, es decir, que están compuesto por varias alturas superpuestas. Estos cambian constantemente sin exhibir ningún patrón o ciclo que se repita en el tiempo. Sin embargo se ha demostrado que mediante la técnica denominada transformada de Fourier, cualquier señal compleja no periódica puede ser descompuesta en un numero infinito de señales periódicas. A la misma vez la altura del sonido puede ser estable o variable durante su transcurso en el tiempo. Un ejemplo claro puede ser el ruido rosa, donde una señal con espectro de frecuencias es tal, que su densidad es inversamente proporcional a la frecuencia, esto hace que su contenido de energía disminuye en tres Db por octava, es decir, que esto hace que cada banda de frecuencias del mismo ancho en octavas contenga la misma energía total.

Parámetros en el timbre

Existen definiciones que se refieren al timbre como un parámetro mas del sonido, equiparable a frecuencia, intensidad y periodo. Pero en realidad no se trata de un parámetro en si mismo, si no que intervienen varios, en los cuales se pueden nombrar:

  • Espectro Distribución de amplitudes para cada frecuencia de fenómeno ondulatorio que genera una superposición de onda de varias frecuencias.

Ruido rosa.jpg Ejemplo de un gráfico espectral correspondiente al Ruido rosa.

  • Envolvente dinámica Constituye una manera de definir, en términos de cuatro parámetros globales, la evolución temporal en amplitud de cualquier sonido.

ADSR11.jpg Gráfico de envolvente de amplitud.

  • Formantes Concentración de energía que se da en una determinada frecuencia.

800px-Welsh vowel chart.svg.jpg Formante de las Vocales del Galés.

  • Ancho de banda (Δf ) Es la diferencia entre las frecuencias superior e inferior en un conjunto continuo de frecuencias.

Image4772.jpg Tres tipos de ancho de banda.


Timbre en su fuente sonora

A través de nuestra audiopercepción, somos capaces de diferenciar dos timbres sin importar su igual frecuencia fundamental o tono e intensidad. Se hace evidente al escuchar una altura tonal en una flauta y una trompeta, ambos tocan la misma nota, sin embargo, no emiten el mismo timbre. Esto se debe a la variación de altura espectral, el cual consiste en permitir distinguir la cantidad de armónicos presentes en la frecuencia analizada.

Como ejemplo de timbre, veremos los cambios tímbrico que se pueden dar con un solo instrumento interviniendolo con distintos tipos de sordinas para trompeta.

Como se puede observar, el ejecutante, experimenta con el instrumento aplicando diferentes tipos de sordinas. En el primer ejemplo que muestra la persona en el vídeo, aplica una sordina "vel-vetone" la cual hace que la trompeta tenga un timbre mas opaco, mas apagado, caso contrario ocurre en el segundo ejemplo, con una sordina "wha wha". Se puede observar con claridad el cambio drástico tímbrico que se da al pasar de un sonido mas opaco a uno mas metálico y brillante. Esto se debe a que las sordinas obstruyen los movimientos de las ondas sonoras en los metales, amplificando ciertos armónicos y reduciendo otros.


Los sonidos simples son ondas sinusoidales de una frecuencia determinada, sin embargo, en la naturaleza, no existe ese sonido puro, libre de armónicos. En el Teorema de Fourier los armónicos son múltiplos de la frecuencia fundamental a la que acompaña, es decir, que cualquier forma de onda periódica puede descomponerse en una serie de armónicos que tiene una frecuencia que es múltiplo de la frecuencia de la onda original. Los armónicos varían según la fuente sonora, como su proceso de construcción, material utilizado, forma, tamaño y diseño. El timbre viene determinado por la cantidad e intensidad de esos armónicos. Aveces, estos armónicos pueden tener una amplitud igual o superior a la forma de onda fundamental.

Referencias

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