¿Qué son los armónicos? – Definición y tipos

Definición de armónicos

Cuando un instrumento musical está tocando una nota, lo que realmente estamos escuchando es el tono fundamental , que es el tono que toca el instrumento, acompañado de una serie de frecuencias que generalmente se escuchan como un solo tono compuesto. Las frecuencias que son múltiplos enteros de la frecuencia del tono fundamental se denominan armónicos . Si un músico hace que suene uno de estos armónicos, sin que suene su frecuencia fundamental, se le llama tocar un armónico. Esto puede resultar un poco confuso, así que retrocedamos un segundo. En primer lugar, debemos comprender la frecuencia.

Frecuencia

La frecuencia es la velocidad a la que se produce una vibración. Esto se mide en hercios (Hz) , que se calcula encontrando el número de vibraciones por segundo. Por ejemplo, una frecuencia que vibra 100 veces por segundo se describiría con una frecuencia de 100 Hz. Cuando se produce un tono, crea una onda de sonido que vibra a una frecuencia específica, la frecuencia fundamental, pero también hace que vibren una variedad de otras frecuencias más altas. Estas vibraciones se denominarán frecuencias compuestas porque son el resultado de las vibraciones de la frecuencia fundamental.

Cuando un oyente percibe la frecuencia fundamental y todas sus frecuencias compuestas, rara vez se escuchan como tonos separados. Es más probable que un oyente perciba todas las frecuencias envueltas juntas para formar lo que llamamos un tono compuesto. Cada vez que un instrumento produce un tono, inherentemente producirá una gama de frecuencias compuestas que se suman a la riqueza del tono y nos permiten diferenciar las cualidades del sonido, como la diferencia entre la forma en que suena un violín y la forma en que una guitarra. sonidos. Bien, ahora que hemos establecido un poco sobre cómo se escucha un tono, ¡hagámoslo aún más complicado!

Armónicos

Para discutir armónicos, necesitamos agregar un componente más a la mezcla. . . ¡MATEMÁTICAS! Las matemáticas juegan un papel importante en la discusión de los armónicos, pero por suerte para nosotros, nada de esto se volverá demasiado complejo. Para que una frecuencia compuesta se considere armónica, su frecuencia debe ser un múltiplo entero de la frecuencia fundamental. No se preocupe si eso fue un poco fuerte, vamos a desarrollarlo un poco ahora.

Comencemos con una frecuencia fundamental hipotética de 100 Hz. Si tuviéramos que multiplicarlo por cualquier número entero, nuestro resultado se consideraría un múltiplo entero de la frecuencia fundamental. Por el contrario, si tenemos una frecuencia compuesta, la dividimos por la frecuencia fundamental y el resultado es un número entero, entonces esa frecuencia compuesta es un múltiplo entero. Esto se elabora un poco en la tabla.

Armónicos

Un sobretono es cualquier frecuencia compuesta que vibra a una frecuencia más alta que la frecuencia fundamental independientemente de si es un armónico o no. La mayoría de las veces, todos los armónicos de un instrumento también serán armónicos, y debido a esto, los dos términos se usan indistintamente. Sin embargo, hay algunos instrumentos que producirán armónicos que no son armónicos, sobre todo, instrumentos de percusión.

Tocando un armónico

No se preocupe si no captó todo de inmediato, estos temas pueden ser muy confusos al principio y, a veces, requieren un poco de tiempo para comprenderlos. Por ahora, hablemos de por qué, como músicos, ¡nos preocupamos por los armónicos en primer lugar! Los músicos han encontrado formas de aislar ciertos matices y hacerlos sonar sin el uso de una frecuencia fundamental. El sonido resultante se llama armónico . ¡Espera un minuto! Pensé que un armónico era la frecuencia misma. Bueno, ¡son ambos! Es confuso al principio, pero recuerde que cada vez que se produce un tono, viene con frecuencias compuestas, algunas de las cuales son armónicos. Sin embargo, si un intérprete está aislando una de estas frecuencias armónicas sin la fundamental, eso se llama tocar un armónico, y el sonido escuchado también se conoce como armónico.

La técnica utilizada para tocar un armónico varía mucho de un instrumento a otro; sin embargo, son mucho más fáciles de producir y, por lo tanto, se usan mucho más comúnmente en instrumentos de cuerda. Cuando se usa con buen gusto, tocar un armónico puede ser una técnica bellamente expresiva en la música. Su sonido es tan claramente diferente que tienden a adquirir una cualidad casi “de otro mundo”.

Más sobre armónicos

El término armónico se deriva de su uso en física, donde se usa para describir una onda que se agrega a una onda fundamental en un patrón específico. Estas ondas componentes vibran de una manera predecible que se relaciona con la frecuencia fundamental (la velocidad a la que ocurre una vibración). Desafortunadamente, para discutir los aspectos básicos de los armónicos, tenemos que volver a ser un poco matemáticos y científicos. Las frecuencias armónicas son múltiplos enteros de la frecuencia fundamental. Otra forma de decir esto es decir que las frecuencias armónicas están igualmente espaciadas por el ancho de la frecuencia fundamental. Para encontrar los armónicos posteriores, simplemente agregamos la frecuencia al armónico anterior.

Por ejemplo, si nuestra primera frecuencia fundamental es 10 hz, entonces el segundo armónico sería 20 hz y el tercer armónico sería 30 hz, etcétera. Si por alguna razón, desea encontrar, digamos, el séptimo armónico de una serie, puede hacerlo usando la siguiente fórmula. Si ‘f’ representa la frecuencia fundamental, entonces todos los armónicos subsiguientes en la serie se pueden describir como 2f (segundo armónico), 3f (tercer armónico), 4f (cuarto armónico), etc. Usando esta fórmula, si quisiéramos encontrar el séptimo armónico de una frecuencia fundamental de 10hz, necesitaríamos encontrar el valor de 7f, que resulta ser 70hz. Este patrón se demuestra visualmente en la pantalla.

Una representación visual de las longitudes de onda de los armónicos.

Serie armónica

Un tono en su forma más básica es una onda de sonido y, como cualquier otra onda, una onda de sonido creará armónicos. Si tuviéramos que ordenar todas las frecuencias armónicas en orden ascendente, obtendríamos una lista de frecuencias que se parece a esto

Ok, ahora que? Bueno, lo que tenemos que hacer es un poco de conversión. Debido a que los tonos musicales vibran a frecuencias específicas, podemos convertir nuestra lista de armónicos anterior en tonos musicales.

Esta lista ordenada de notas se denomina serie armónica. No se preocupe si no conoce la frecuencia exacta de cada tono, porque afortunadamente, como con la mayoría de las cosas musicales, el patrón es el mismo independientemente del tono inicial. En esta imagen, verá una serie armónica que se ha creado a partir de C natural. Esta serie se puede transponer a cualquier nota inicial y seguirá siendo la misma.

Los números por encima del armónico indican la diferencia en centavos de temperamento igual, redondeado al centavo más cercano.

Debido a la naturaleza de nuestro sistema de afinación contemporáneo, algunos de los armónicos superiores estarán un poco desafinados, pero si los escuchamos como un sonido compuesto, esto no suele ser molesto. Los armónicos también son gradualmente más silenciosos que los fundamentales, por lo que cuanto más alto vayamos en la serie armónica, menos aparente será una nota. Sin embargo, si estamos tocando un armónico en la serie que está desafinado, entonces esa nota será más audible y se debe considerar su afinación.

Intentemos y experimentemos un poco de esto por nosotros mismos. Si puede encontrar un instrumento, idealmente un piano, toque los tonos de la imagen, luego toque solo la nota inferior e intente con mucho cuidado escuchar los armónicos superiores. Con un poco de concentración, pueden comenzar a ser bastante reconocibles.

Resumen de la lección

Los armónicos existen cada vez que se toca una nota, se escuchan junto con el fundamental y, por lo general, se perciben como un sonido compuesto que representa el tono fundamental . El orden de los armónicos se deriva de múltiplos de la frecuencia , medida en hercios (Hz) del tono fundamental, y en la música, estos armónicos correspondientes se pueden representar como tonos que forman una serie armónica.

Un armónico también puede denominarse sobretono . Para tocar un armónico, aislamos un armónico específico de las frecuencias compuestas del tono fundamental a través de varias técnicas, dependiendo del instrumento, y tienen una calidad de sonido única.