09musicaporcomputadora teoriadelsonido

Música por computadora
Ernesto Romero y Hernani Villaseñor

Centro Multimedia 2012

Sesión 9
Teoría del sonido
Sonido, Frecuencia, Amplitud, Periodo, Velocidad, Longitud de onda, Fase, Armónicos/Timbre,
Envolvente.
Sonido
El sonido es la perturbación de las moléculas del aire cuando un objeto o cuerpo entra en
vibración. Esta vibración es cíclica y está formada por una frecuencia y una amplitud.El sonido
viaja por el aire y al llegar a nuestros oídos hace vibrar al tímpano el cual esta conectado a una
serie de huesitos que transmiten esta vibración al caracol, el cual contiene un líquido donde
unas pequeñas vellosidades llamadas cilios convierten esta información en impulsos eléctricos,
los cuales son interpretados por nuestro cerebro. El entorno afecta el comportamiento del
sonido, esdecir, su comportamiento es diferente cuando el sonido se produce al aire libre que
cuando se produce dentro de un recinto.
Frecuencia
Son los ciclos por segundo que contiene la vibración del sonido, se mide en Hertz. A
frecuencias más altas sonidos más agudos y viceversa. El oído humano puede escuchar de 20
Hz a 20,000 Hz.

{SinOsc.ar(Line.kr(20,20000,20),0,0.5)}.play
Amplitud
Es la fuerza con laque oscila el sonido, se mide en decibeles. Los límites a los que puede
someterse el oído humano sin sufrir daño son 120 dB considerado como umbral de la
sensación. Una conversación a un metro de distancia llega a tener una amplitud de 70 dB
aproximadamente. En SuperCollider la amplitud esta normalizada por lo que ocurre en valores
de 0 mínimo a 1 máximo.

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El tercer argumento de SinOsc sellama multiplicador y tiene el efecto de incrementar el
volumen o amplitud de nuestro sonido, es este caso valores que van de 0 a 1, valor de amplitud
normalizada.

// amplitud máxima sin distorsión
{SinOsc.ar(440,0,1)}.play
// amplitud intermedia
{SinOsc.ar(440,0,0.5)}.play
// amplitud mínima
{SinOsc.ar(440,0,0)}.play
Velocidad
La velocidad del sonido es de 344 metros/segundo a una temperatura de 21grados
centigrados. Se suma 0.6 m/s por cada grado que sube la temperatura o se resta en caso de
que baje.
V = 344 m/s @ 21 grados centigrados +/- 0.6
Ejemplo
Cálculo de la velocidad del sonido a 0 grados centigrados.

// primero multiplicamos 0.6 por cada grado centigrado que baja
la temperatura a partir de nuestra referencia de 21 grados
0.6 * 21
12.6
// el resultado se lo restamos a 344
344 -12.6
331.4
331.4 metros/segundo es la velocidad del sonido a 0 grados centigrados. Intenta cualcular la
velocidad del sonido a 30 grados centígrados.
Longitud de Onda
Es la longitud de un ciclo de sonido expresado en metros y se calcula con la siguiente fórmula:
L = V/F
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L = longitud de onda
V = velocidad del sonido
F = frecuencia
Ejemplo
Calcular la longitud de de onda de 500 Hz a 21 grados C.// usando la fórmula L=V/F, sustituimos los datos
344 / 500
// el resultado es 0.688 metros
0.688
Periodo
El periodo es el tiempo que dura un ciclo de una frecuencia en desenvolverse, se expresa por
la letra T. Para calcular el periodo se usa la siguiente fórmula:
T=1/F
T= periodo en segundos
F= frecuencia en Hz
Fase
La fase nos indica en que momento comienza a desarrollarse la onda. Paraentender el
fenómeno podemos usar una onda sinuidal y medirla en grados, 0 es el inicio, 90 el punto más
alto 180 la mitad y 270 el punto más bajo.
El fenómeno de la fase se puede oír cuando sumamos dos ondas sinuidales, si una onda
comienza en 0 y otra en 180, se encuantran desfasadas 180 grados, esto anula la fuerza de
ambas y si tienen la misma amplitud no sonará nada.
En algunos objetos deSuperCollider la fase se mide en radianes. Aquí una tabla de conversión
entre grados y radianes:
grados
0
90
180
270
360
3

radianes
0
pi/2
pi
3pi/2
2pi

// la onda empieza en 0 grados. Es decir 0 radianes
{SinOsc.ar(100,0,1)}.plot
// la onda empieza en 90 grados. Es decir pi/2 radianes
{SinOsc.ar(100,pi/2,1)}.plot
// la onda empieza en 180 grados. Es decir pi radianes
{SinOsc.ar(100,pi,1)}.plot
// la...