Beat (acústica)
En acústica , un latido es un patrón de interferencia entre dos sonidos de frecuencias ligeramente diferentes , percibido como una variación periódica de volumen cuya tasa es la diferencia de las dos frecuencias.
Con instrumentos de afinación que pueden producir tonos sostenidos, los latidos se pueden reconocer fácilmente. Afinar dos tonos al unísono presentará un efecto peculiar: cuando los dos tonos tienen un tono similar pero no son idénticos, la diferencia de frecuencia genera la pulsación. El volumen varía como en un trémolo a medida que los sonidos interfieren alternativamente de manera constructiva y destructiva. A medida que los dos tonos se acercan gradualmente al unísono, el latido se ralentiza y puede volverse tan lento que sea imperceptible. A medida que los dos tonos se separan más, su frecuencia de pulsación comienza a acercarse al rango de la percepción del tono humano, [1] la pulsación comienza a sonar como una nota y un tono combinadoes producido. Este tono de combinación también se puede denominar fundamental faltante , ya que la frecuencia de pulsación de dos tonos cualesquiera es equivalente a la frecuencia de su frecuencia fundamental implícita.
Este fenómeno es más conocido en acústica o música, aunque se puede encontrar en cualquier sistema lineal: "Según la ley de la superposición , dos tonos que suenan simultáneamente se superponen de una forma muy sencilla: se suman sus amplitudes". [2] Si se dibuja un gráfico para mostrar la función correspondiente al sonido total de dos cuerdas , se puede ver que 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 desfasadas casi 180 grados , los máximos de una onda anulan los mínimos de la otra, mientras que cuando están casi en fase sus máximos se suman, elevando el volumen percibido.
Se puede demostrar 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 son bastante cercanas (por ejemplo, una diferencia de aproximadamente doce hercios ), [4] la frecuencia del coseno del lado derecho de la expresión anterior, es decir, f 1 − f 2 / 2 , a menudo es demasiado bajo para ser percibido como un tono o tono audible . En cambio, se percibe como una variación periódica en la amplitud del primer término de la expresión anterior. Se puede decir que el término coseno de menor frecuencia es una envolvente para el de mayor frecuencia, es decir, que su amplitud está modulada. La frecuencia de la modulación es f 1 + f 2 /2 , es decir, la media de las dos frecuencias. Se puede observar que cada segundo impulso en el patrón de modulación se invierte. Cada pico es reemplazado por un valle y viceversa. Sin embargo, debido a que el oído humano no es sensible a la fase de un sonido, solo se escucha 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 del pulso audible es: [5]
las dos ondas están en fase e interfieren constructivamente. Cuando es cero, están fuera de fase e interfieren destructivamente. Los latidos también ocurren en sonidos más complejos, o en sonidos de diferentes volúmenes, aunque calcularlos matemáticamente no es tan fácil. [ investigación original? ]
