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Este artículo trata sobre el patrón de interferencia entre dos sonidos. Para otros usos, consulte Beat (desambiguación) .
Diagrama de frecuencia de latido

En acústica , un latido es un patrón de interferencia entre dos sonidos de frecuencias ligeramente diferentes , percibido como una variación periódica en el volumen cuya frecuencia es la diferencia de las dos frecuencias.

Con instrumentos de afinación que pueden producir tonos sostenidos, los ritmos se pueden reconocer fácilmente. La afinación de dos tonos al unísono presentará un efecto peculiar: cuando los dos tonos están cerca en el tono pero no son idénticos, la diferencia de frecuencia genera el latido. El volumen varía como en un trémolo ya que los sonidos interfieren de forma alterna constructiva y destructiva. A medida que los dos tonos se acercan gradualmente al unísono, los golpes se ralentizan y pueden volverse tan lentos que se vuelven imperceptibles. A medida que los dos tonos se separan más, su frecuencia de latido comienza a acercarse al rango de percepción del tono humano, [1] el latido comienza a sonar como una nota y un tono de combinaciónes producido. Este tono de combinación también puede denominarse fundamental faltante , ya que la frecuencia de batido de dos tonos cualesquiera es equivalente a la frecuencia de su frecuencia fundamental implícita.

Matemáticas y física de los ritmos [ editar ]

La suma (azul) de dos ondas sinusoidales (rojo, verde) se muestra cuando una de las ondas aumenta en frecuencia. Las dos ondas son inicialmente idénticas, luego la frecuencia de la onda verde aumenta gradualmente en un 25%. Se puede ver una interferencia constructiva y destructiva.

Este fenómeno es más conocido en acústica o música, aunque se puede encontrar en cualquier sistema lineal: "Según la ley de superposición , dos tonos que suenan simultáneamente se superponen de forma muy sencilla: se suma sus amplitudes". [2] Si se dibuja un gráfico para mostrar la función correspondiente al sonido total de dos cuerdas , se puede ver que los máximos y mínimos ya no son constantes como cuando se toca una nota pura, sino que cambian con el tiempo: cuando las dos ondas están casi 180 grados fuera de fase, los máximos de una onda cancelan los mínimos de la otra, mientras que cuando están casi en fase, sus máximos suman, elevando el volumen percibido.

Se puede probar con la ayuda de una identidad trigonométrica de suma a producto (ver Lista de identidades trigonométricas ) que la envolvente de los máximos y mínimos forman una onda cuya frecuencia es la mitad de la diferencia entre las frecuencias de las dos ondas originales. Considere dos ondas sinusoidales de amplitud unitaria : [3]

Si las dos frecuencias originales están bastante cerca (por ejemplo, una diferencia de aproximadamente doce hercios ), [4] la frecuencia del coseno del lado derecho de la expresión anterior, es decirf 1 - f 2/2, Es a menudo demasiado bajo para ser percibido como un tono audible o terreno de juego . En cambio, se percibe como una variación periódica en la amplitud del primer término en la expresión anterior. Se puede decir que el término coseno de frecuencia más baja es una envolvente para el de frecuencia más alta, es decir, que su amplitud está modulada. La frecuencia de la modulación esf 1 + f 2/2, es decir, el promedio de las dos frecuencias. Puede observarse que cada segundo ráfaga en el patrón de modulación se invierte. Cada pico se reemplaza por un valle y viceversa. Sin embargo, debido a que el oído humano no es sensible a la fase de un sonido, solo a su amplitud o intensidad, solo se escucha la magnitud de la envolvente. Por lo tanto, subjetivamente, la frecuencia de la envolvente parece tener el doble de la frecuencia del coseno modulador, lo que significa que la frecuencia de batido audible es: [5]

Esto se puede ver en el diagrama adyacente.

Una onda sinusoidal A de 110 Hz (magenta; primeros 2 segundos), una onda sinusoidal G ♯ de 104 Hz (cian; siguientes 2 segundos), su suma (azul; 2 segundos finales) y la envolvente correspondiente (rojo)

Una interpretación física es que cuando

las dos ondas están en fase e interfieren constructivamente. Cuando es cero, están desfasados ​​e interfieren destructivamente. Los latidos ocurren también en sonidos más complejos o en sonidos de diferente volumen, aunque calcularlos matemáticamente no es tan fácil. [ investigación original? ]

Para que un oído humano escuche los fenómenos de los latidos, la proporción de frecuencias debe ser menor que o, de lo contrario, el cerebro las percibe como dos frecuencias diferentes [ cita requerida ] .

También se pueden escuchar golpes entre notas que están cerca, pero no exactamente, de un intervalo armónico , debido a que algún armónico de la primera nota golpea con un armónico de la segunda nota. Por ejemplo, en el caso de una quinta perfecta, el tercer armónico (es decir, el segundo sobretono) de la nota de bajo late con el segundo armónico (primer sobretono) de la otra nota. Así como con notas desafinadas, esto también puede suceder con algunos intervalos de temperamento igual correctamente afinados , debido a las diferencias entre ellos y los correspondientes intervalos de entonación justa : [ cita requerida ] ver Serie armónica (música) # Armónicos y afinación .

Latidos binaurales [ editar ]

Latidos binaurales
Para experimentar la percepción de latidos binaurales, es mejor escuchar este archivo con auriculares a un volumen de moderado a débil; el sonido debe escucharse fácilmente, pero no alto. Tenga en cuenta que el sonido parece vibrar solo cuando se escucha a través de ambos auriculares. Duración de tiempo de 10 segundos
Binaural Beats Tono base 200 Hz, frecuencia de batido de 7 Hz a 12,9 Hz. Duración de tiempo de 9 minutos.

Un latido binaural es una ilusión auditiva que se percibe cuando dos ondas sinusoidales de tonos puros diferentes , ambas con frecuencias inferiores a 1500 Hz, con menos de 40 Hz de diferencia entre ellas, se presentan a un oyente de forma dicótica (una a través de cada oído ).

Por ejemplo, si se presenta un tono puro de 530 Hz al oído derecho de un sujeto, mientras que se presenta un tono puro de 520 Hz al oído izquierdo del sujeto, el oyente percibirá la ilusión auditiva de un tercer tono, además de los dos tonos puros. tonos presentados a cada oído. El tercer sonido se llama latido binaural, y en este ejemplo tendría un tono percibido correlacionado con una frecuencia de 10 Hz, que es la diferencia entre los tonos puros de 530 Hz y 520 Hz presentados a cada oído. [ cita requerida ]

Origina percepción binaural-beat en el colículo inferior del cerebro medio y el complejo olivar superior del tronco cerebral , donde las señales auditivas de cada oreja se integran y precipitado impulsos eléctricos a lo largo de caminos de los nervios a través de la formación reticular hasta el cerebro medio para el tálamo , la corteza auditiva , y otras regiones corticales. [6]

Algunos de los posibles beneficios de la terapia binaural beats pueden incluir: reducción del estrés , reducción de la ansiedad , mayor concentración, mayor concentración, mayor motivación, mayor confianza y meditación más profunda . Sin embargo, no hay evidencia que respalde las afirmaciones beneficiosas de quienes promueven los supuestos beneficios. [7] Como la investigación no es concluyente sobre los beneficios clínicos de la terapia de latido binaural, es mejor no reemplazar los tratamientos tradicionales para el estrés y la ansiedad con este tipo de intervención hasta que se presente evidencia concluyente. A partir de 2020 , la terapia de latido binaural no formaba parte de la atención estándar para ninguna afección en el Reino Unido. [8]

Usos [ editar ]

Los músicos suelen utilizar ritmos de interferencia de forma objetiva para comprobar la afinación al unísono , la quinta perfecta u otros intervalos armónicos simples. [9] Los afinadores de piano y órgano incluso utilizan un método que implica contar tiempos, apuntando a un número particular para un intervalo específico.

El compositor Alvin Lucier ha escrito muchas piezas que cuentan con ritmos de interferencia como su foco principal. El compositor italiano Giacinto Scelsi , cuyo estilo se basa en oscilaciones microtonales de unísonos, exploró ampliamente los efectos de textura de los ritmos de interferencia, particularmente en sus últimas obras, como los solos de violín Xnoybis (1964) y L'âme ailée / L'âme ouverte (1973). ), que los presenta de manera prominente (tenga en cuenta que Scelsi trató y anotó cada cuerda del instrumento como una parte separada, de modo que sus solos de violín son efectivamente cuartetos de una sola cuerda, donde diferentes cuerdas del violín pueden tocar simultáneamente la misma nota con cambios microtonales, de modo que se generen los patrones de interferencia). CompositorLa música de Phill Niblock se basa enteramente en golpes causados ​​por diferencias microtonales. [ cita requerida ]

Muestra [ editar ]

Ver también [ editar ]

  • Respuesta meridiana sensorial autónoma (ASMR)
  • Consonancia y disonancia
  • Afinación de Gamelan
  • Heterodino
  • Patrón de muaré , una forma de interferencia espacial que genera nuevas frecuencias.
  • Musica y dormir
  • Voix céleste

Referencias [ editar ]

  1. ^ Levitin, Daniel J. (2006). Este es tu cerebro en la música: la ciencia de una obsesión humana . Dutton. pag. 22. ISBN 978-0525949695.
  2. ^ Winckel, Fritz (1967). Música, sonido y sensación: una exposición moderna , pág. 134. Mensajero. ISBN 978-0486165820 . 
  3. ^ " Golpes de interferencia y tonos Tartini ", Physclips, UNSW.edu.au .
  4. ^ " Acústica FAQ ", UNSW.edu.au .
  5. ^ Roberts, Gareth E. (2016). De la música a las matemáticas: exploración de las conexiones , pág. 112. JHU. ISBN 978-1421419190 . 
  6. ^ Oster, G (octubre de 1973). "Latidos auditivos en el cerebro". Scientific American . 229 (4): 94-102. Código Bibliográfico : 1973SciAm.229d..94O . doi : 10.1038 / scientificamerican1073-94 . PMID 4727697 . 
  7. ^ Dunning, Brian (31 de marzo de 2009). "Skeptoid # 147: Binaural Beats: no drogas digitales" . Skeptoid . Consultado el 25 de octubre de 2020 .
  8. ^ Smith, Lori; Gonzales, Andrew (30 de septiembre de 2019). "¿Qué son los latidos binaurales y cómo funcionan?" . Noticias médicas hoy . Brighton, Reino Unido: Línea de Salud Media UK Ltd . Consultado el 25 de octubre de 2020 .
  9. ^ Campbell, Murray; Greated, Clive A .; y Myers, Arnold (2004). Instrumentos musicales: historia, tecnología e interpretación de instrumentos de música occidental , pág. 26. Oxford. ISBN 978-0198165040 . "Escuchar ritmos puede ser un método útil para afinar un unísono, por ejemplo, entre dos cuerdas en un laúd, ..." 

Lectura adicional [ editar ]

  • Thaut, Michael H. (2005). Ritmo, música y cerebro: fundamentos científicos y aplicaciones clínicas (primera edición en rústica). Nueva York: Routledge. ISBN 978-0415973700.
  • Berger, Jonathan; Turow, Gabe, eds. (2011). Música, ciencia y cerebro rítmico: implicaciones culturales y clínicas . Routledge. ISBN 978-0415890595.

Enlaces externos [ editar ]

  • Subprograma de Java , MIT
  • Animaciones de acústica y vibración , DA Russell, Universidad Estatal de Pensilvania
  • Un subprograma de Java que muestra la formación de latidos debido a la interferencia de dos ondas de frecuencias ligeramente diferentes
  • Curvas de Lissajous: simulación interactiva de representaciones gráficas de intervalos musicales, ritmos, interferencias, cuerdas vibrantes
  • Las Conferencias Feynman sobre Física Vol. I Ch. 48: Golpes