[MÚSICA] ¿Qué tal? Llegamos finalmente al tema central de nuestro módulo y de hecho a uno de los temas centrales de todo nuestro curso que es la síntesis digital de sonido. ¿A qué nos referimos con esto? Bien, a grandes rasgos la síntesis de sonnido se refiere a la representación y generación de sonido a partir de variaciones de voltaje cuando hablamos del mundo analógico, y cuando hablamos del mundo digital a partir de datos. Para introducirnos en este tema, en este primer video hablaremos de cómo se componen los sonidos complejos a partir de sonidos simples lo que nos llevará también a algunos conceptos fundamentales sobre teoría de audio. También tendremos que revisar algunas cuestiones matemáticas para poder calcular los componentes de estos sonidos y además vamos a revisar cuáles son las principales formas de onda que necesitaremos para construir nuestros sintetizadores. Adelante. [MÚSICA] En el primer módulo revisamos que el sonido se compone de vibraciones que se propagan en un medio elástico como el aire, y vimos que esta propagación genera ciclos de compresión y expansión de las partículas, lo que gráficamente se representa como ondas transversas como las que vemos en pantalla. [APLAUSO] Sin embargo, esto en realidad es solo una abstracción de un fenómeno mucho más complejo, no solo por el hecho de que el sonido se propaga en múltiples direcciones sino también porque es muy raro que en el mundo natural las vibraciones sonoras se den de manera aislada. En cambio, lo más común es que los sonidos que escuchamos estén compuestos de múltiples vibraciones que ocurren de manera simultánea. Si tocamos por ejemplo una cuerda de guitarra, la cuerda vibrará con una determinada frecuencia de oscilación que será particularmente notoria y que constituye lo que se conoce como frecuencia fundamental. Pero al mismo tiempo presentará muchas otras vibraciones que tienen una relación de proporción con la primera y que dotarán a la guitarra de un sonido particular que es lo que se conoce como timbre. Todas estas vibraciones proporcionales se conocen como parciales armónicos y es la composición de estos parciales la que permite distinguir una misma nota musical tocada por instrumentos musicales diferentes. [MÚSICA] A la combinación de los diversos parciales que conforman un sonido complejo se le denomina espectro armónico y es importante que tengamos muy presente este concepto, pues es uno de los pilares de la síntesis de sonido. Si la combinación de parciales armónicos es una de las bases del proceso de síntesis, necesitamos saber cómo calcular estos parciales para poderlos generar cuando queramos diseñar sonidos complejos. Para ello hay una fórmula matemática que resulta bastante sencilla, simplemente debemos multiplicar la frecuencia fundamental por números enteros y cada uno de los productos resultantes corresponderá con cada uno de los parciales armónicos que se producen en condiciones acústicas normales y que por ello se denominan armónicos naturales. Por ejemplo, si tuviéramos una nota musical que tuviera frecuencia de 220 ciclos por segundo, simplemente tenemos que multiplicar esta frecuencia por 2 para obtener el primer parcial, por 3 para obtener el segundo, por 4 para el tercero y así sucesivamente. Entonces el timbre particular de un instrumento musical dependerá de cuáles parciales estén sonando junto con la frecuencia fundamental y de cuánta amplitud tengamos en cada parcial. Es importante mencionar que cada uno de estos armónicos naturales corresponde aproximadamente con un intervalo específico. De modo que el primer parcial corresponde aproximadamente al intervalo de octava, el segundo al intervalo de quinta, el tercero al intervalo de doble octava y conforme nos vamos alejando de la frecuencia fundamental vamos teniendo intervalos cada vez más disonantes y menos ajustados a los sistemas de afinación que se utilizan en la música tonal. De entrada, ninguno de estos armónicos responde con precisión a la llamada escala temperada, lo que ha llevado a diversos compositores a explorar la serie armónica en busca de sonoridades distinta a la que el oído occidental está habituado. También es importante decir que las herramientas digitales permiten explorar con mucha facilidad la composición de sonidos a partir de parciales armónicos distintos de los que se dan en condiciones naturales. Por ejemplo, se pueden generar parciales que resulten de multiplicar la frecuencia fundamental por numeros decimales. A manera de ilustración, a continuación escucharemos tres sonidos distintos que comparten la misma frecuencia fundamental pero que están compuestos de diferentes parciales y distintas amplitudes en sus componentes armónicos. Los primeros dos sonidos están compuestos únicamente de armónicos naturales y el tercero ejemplo incluye componentes que no corresponden con la serie natural de los parciales armónicos y que por ende podrían llamarse inarmónicos. Ahora les pediré que pongan atención a las representaciones visuales de cada uno de estos sonidos compuestos. Como vemos, todas comparten una especie de silueta común que sugiere los ciclos de la vibración fundamental pero al mismo tiempo tienen diferencias notorias en lo que se conoce como sus formas de onda. Es decir, en la forma que adquiere la representación gráfica de las vibraciones sonoras. Ahora bien, aunque la diversidad de formas de onda es tan amplia como nuestra imaginación lo permita, existe algunas formas de onda que están relativamente estandarizadas y que se suelen usar como punto de partida para la generación de onda más personales y complejas. Veremos a continuación los cuatro tipos de ondas más comunes y estos son justamente los tipos de onda que vamos a aprender a modelar en el siguiente video. El primer tipo de onda es el más simple de todos, tanto así que se denomina onda simple o también se le llama onda senoidal. Su principal característica es que se compone de una única vibración, en otras palabras, la onda senoidal es la base de todas las demás ondas que podamos generar y se compone de un único tono que no contiene parciales armónicos. El segundo tipo de onda es la que se denomina diente de sierra, pues su forma es similar a los dientes de un serrucho. Acústicamente hablando, esta onda se caracteriza por tener además de la frecuencia fundamental, una suma de parciales que tienden a abarcar el espectro armónico completo. En tercer lugar tenemos la onda triangular, que como podemos suponer tiene forma de triángulo. En este caso, lo que tenemos es la suma de la frecuencia fundamental con los parciales impares de la serie de armónicos. En la representación gráfica de esta forma de onda, podemos ver que a diferencia de la onda simple, en la onda triangular las rampas de compresión y rarefacción son rectas en lugar de curvas. Por último tenemos la llamada onda cuadrada, en la que pasamos el punto de máxima compresión al punto de máxima rarefacción sin ninguna transición de por medio, lo que genera precisamente una forma de onda en la que en lugar de rampas de vibración tenemos líneas rectas que representan el paso instantáneo de un extremo a otro del ciclo oscilatorio. En términos acústicos, esto se consigue combinando los armónicos impares pero sin que la frecuencia fundamental esté presente. Por supuesto, a estas formas de onda podemos sumar muchas otras y obviamente generar combinaciones entre ellas. Pero de momento son un punto de partida suficiente para entrarnos en el mundo de la síntesis. Muy bien. Cerremos este video con un repaso de lo que hemos visto hasta ahora. Por una parte, hay que tener en cuenta que los sonidos complejos se componen de sonidos simples que nosotros nombraremos parciales o armónicos naturales y que serán de gran utilidad para construir nuestros propios sonidos digitales. También hemos visto que existen maneras de calcular estos parciales con métodos matemáticos, y que podemos calcular por una parte parciales o armónicos naturales, pero también generar otro tipo de parciales digamos más experimentales, por decirlo de alguna forma. Finalmente hemos visto también que existen diferentes formas de onda que están hasta cierto punto estandarizadas, y justamente en el siguiente video, vamos a aprender a programar estas formas de onda en Pure Data. Seguimos adelante. [MÚSICA] [MÚSICA]
