Falta fundamental
Se dice que un sonido armónico tiene una fundamental faltante , una fundamental suprimida o una fundamental fantasma cuando sus armónicos sugieren una frecuencia fundamental pero el sonido carece de un componente en la frecuencia fundamental en sí. El cerebro percibe el tono de un tono no sólo por su frecuencia fundamental, sino también por la periodicidad que implica la relación entre los armónicos superiores ; podemos percibir el mismo tono (quizás con un timbre diferente ) incluso si falta la frecuencia fundamental en un tono.
Por ejemplo, cuando una nota (que no es un tono puro ) tiene un tono de 100 Hz , constará de componentes de frecuencia que son múltiplos enteros de ese valor (por ejemplo, 100, 200, 300, 400, 500 .... Hz ). Sin embargo, es posible que los altavoces más pequeños no produzcan frecuencias bajas y, por lo tanto, en nuestro ejemplo, es posible que falte el componente de 100 Hz. Sin embargo, todavía se puede escuchar un tono correspondiente a la fundamental.
Un tono bajo (también conocido como el tono del tono fundamental o virtual faltante) a veces se puede escuchar cuando no hay una fuente o componente aparente de esa frecuencia. Esta percepción se debe a que el cerebro interpreta los patrones de repetición que están presentes. [1] [2] [3]
Alguna vez se pensó que este efecto se debía a que el fundamental faltante fue reemplazado por distorsiones introducidas por la física del oído. Sin embargo, los experimentos demostraron posteriormente que cuando se agregó un ruido que hubiera enmascarado estas distorsiones si hubieran estado presentes, los oyentes aún escucharon un tono correspondiente al fundamental faltante, como lo informó JCR Licklider en 1954. [4] Ahora es ampliamente aceptado que el cerebro procesa la información presente en los armónicos para calcular la frecuencia fundamental. La forma precisa en que lo hace sigue siendo un tema de debate, pero el procesamiento parece basarse en una autocorrelación que implica la sincronización de los impulsos neurales en el nervio auditivo. [5]Sin embargo, se ha observado desde hace mucho tiempo que no se ha encontrado ningún mecanismo neuronal que pueda lograr un retraso (una operación necesaria de una verdadera autocorrelación). [3] Al menos un modelo muestra que un retraso temporal es innecesario para producir un modelo de autocorrelación de la percepción del tono, apelando a los cambios de fase entre los filtros cocleares ; [6] sin embargo, trabajos anteriores han demostrado que ciertos sonidos con un pico prominente en su función de autocorrelación no provocan una percepción de tono correspondiente, [7] [8] y que ciertos sonidos sin un pico en su función de autocorrelación provocan un tono. [9] [10] Por tanto, la autocorrelación puede considerarse, en el mejor de los casos, un modelo incompleto.
Sin embargo, el tono de la fundamental faltante, generalmente en el máximo común divisor de las frecuencias presentes, [11] no siempre se percibe. La investigación realizada en la Universidad de Heidelberg muestra que, en condiciones de estímulo estrecho con una pequeña cantidad de armónicos, la población general se puede dividir en aquellos que perciben los fundamentos que faltan y aquellos que escuchan principalmente los armónicos. [12] Esto se hizo pidiendo a los sujetos que juzgaran la dirección del movimiento (hacia arriba o hacia abajo) de dos complejos en sucesión . Los autores utilizaron resonancia magnética estructural y MEG. para mostrar que la preferencia por la pérdida de audición fundamental se correlaciona con la lateralización del hemisferio izquierdo de la percepción del tono, donde la preferencia por la audición espectral se correlaciona con la lateralización del hemisferio derecho, y aquellos que exhiben esta última preferencia tienden a ser músicos.
Aquí se pueden encontrar ejemplos de sonido en línea que comparan tonos y complejos puros y complejos con los fundamentos faltantes .
