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En notación musical, las diferentes posiciones verticales de las notas indican diferentes tonos . Reproducir arriba ( ayuda · información ) y Reproducir abajo ( ayuda · información )Sobre este sonido Sobre este sonido 

El tono es una propiedad perceptiva de los sonidos que permite su ordenación en una escala relacionada con la frecuencia , [1] o más comúnmente, el tono es la cualidad que hace posible juzgar los sonidos como "más altos" y "más bajos" en el sentido asociado con la música. melodías . [2] El tono solo se puede determinar en los sonidos que tienen una frecuencia lo suficientemente clara y estable como para distinguirlos del ruido . [3] El tono es un atributo auditivo importante de los tonos musicales , junto con la duración , el volumen y el timbre.. [4]

El tono puede cuantificarse como una frecuencia , pero el tono no es una propiedad física puramente objetiva; es un atributo psicoacústico subjetivo del sonido. Históricamente, el estudio del tono y la percepción del tono ha sido un problema central en psicoacústica, y ha sido fundamental para formar y probar teorías de representación, procesamiento y percepción del sonido en el sistema auditivo. [5]

Percepción [ editar ]

Tono y frecuencia [ editar ]

El tono es una sensación auditiva en la que un oyente asigna tonos musicales a posiciones relativas en una escala musical basándose principalmente en su percepción de la frecuencia de vibración. [6] El tono está estrechamente relacionado con la frecuencia, pero los dos no son equivalentes. La frecuencia es un atributo científico objetivo que se puede medir. El tono es la percepción subjetiva de cada persona de una onda de sonido, que no se puede medir directamente. Sin embargo, esto no significa necesariamente que la mayoría de las personas no se pongan de acuerdo sobre qué notas son más altas y más bajas.

Las oscilaciones de las ondas sonoras a menudo se pueden caracterizar en términos de frecuencia . Parcelas generalmente se asocian con , y por lo tanto cuantificaron como , frecuencias (en ciclos por segundo, o hertz), mediante la comparación de los sonidos están evaluando contra sonidos con tonos puros (que tienen periódicas , sinusoidales formas de onda). A las ondas sonoras complejas y aperiódicas a menudo se les puede asignar un tono mediante este método. [7] [8] [9]

Según el American National Standards Institute , el tono es el atributo auditivo del sonido según el cual los sonidos se pueden ordenar en una escala de menor a mayor. Dado que el tono es un proxy tan cercano de la frecuencia, está casi completamente determinado por la rapidez con que la onda de sonido hace vibrar el aire y casi no tiene nada que ver con la intensidad o amplitud de la onda. Es decir, el tono "alto" significa una oscilación muy rápida y el tono "bajo" corresponde a una oscilación más lenta. A pesar de eso, la mayoría de los idiomas comparten el idioma que relaciona la altura vertical con el tono del sonido. [10]Al menos en inglés, es solo una de las muchas metáforas conceptuales profundas que involucran arriba / abajo. La historia etimológica exacta del sentido musical del tono alto y bajo aún no está clara. Existe evidencia de que los seres humanos realmente perciben que la fuente de un sonido es un poco más alta o más baja en el espacio vertical cuando la frecuencia del sonido aumenta o se reduce. [10]

En la mayoría de los casos, el tono de los sonidos complejos, como el habla y las notas musicales, corresponde muy cerca a la tasa de repetición de los sonidos periódicos o casi periódicos, o al recíproco del intervalo de tiempo entre la repetición de eventos similares en la forma de onda del sonido. [8] [9]

El tono de los tonos complejos puede ser ambiguo, lo que significa que se pueden percibir dos o más tonos diferentes, según el observador. [5] Cuando la frecuencia fundamental real se puede determinar con precisión a través de la medición física, puede diferir del tono percibido debido a sobretonos , también conocidos como parciales superiores, armónicos o de otro tipo. Un tono complejo compuesto por dos ondas sinusoidales de 1000 y 1200 Hz a veces se puede escuchar como hasta tres tonos: dos tonos espectrales a 1000 y 1200 Hz, derivados de las frecuencias físicas de los tonos puros, y el tono de combinación.a 200 Hz, correspondiente a la tasa de repetición de la forma de onda. En una situación como esta, la percepción a 200 Hz se conoce comúnmente como la fundamental faltante , que a menudo es el máximo común divisor de las frecuencias presentes. [11]

El tono depende en menor grado del nivel de presión sonora (sonoridad, volumen) del tono, especialmente en frecuencias por debajo de 1000 Hz y por encima de 2000 Hz. El tono de los tonos más bajos disminuye a medida que aumenta la presión del sonido. Por ejemplo, un tono de 200 Hz que es muy fuerte parece un semitono más bajo que si fuera apenas audible. Por encima de los 2000 Hz, el tono aumenta a medida que el sonido aumenta. [12] Estos resultados se obtuvieron en los trabajos pioneros de S. Stevens [13] y W. Snow. [14]Investigaciones posteriores, es decir, por A. Cohen, habían demostrado que en la mayoría de los casos los aparentes cambios de tono no eran significativamente diferentes de los errores de ajuste de tono. Cuando se promediaron, los cambios restantes siguieron las direcciones de las curvas de Stevens pero fueron pequeños (2% o menos en frecuencia, es decir, no más de un semitono). [15]

Teorías de la percepción del tono [ editar ]

Las teorías de la percepción del tono intentan explicar cómo el sonido físico y la fisiología específica del sistema auditivo trabajan juntos para producir la experiencia del tono. En general, las teorías de percepción de tono se pueden dividir en codificación de lugar y codificación temporal . La teoría del lugar sostiene que la percepción del tono está determinada por el lugar de máxima excitación en la membrana basilar .

Un código de lugar, aprovechando la tonotopía en el sistema auditivo, debe estar en efecto para la percepción de altas frecuencias, ya que las neuronas tienen un límite superior sobre la rapidez con la que pueden bloquear en fase sus potenciales de acción . [6] Sin embargo, una teoría basada puramente en el lugar no puede explicar la precisión de la percepción del tono en los rangos de frecuencia baja y media. Además, existe alguna evidencia de que algunos primates no humanos carecen de respuestas de la corteza auditiva al tono a pesar de tener mapas tonotópicos claros en la corteza auditiva, lo que muestra que los códigos de lugar tonotópicos no son suficientes para las respuestas de tono. [dieciséis]

Teorías temporales ofrecen una alternativa que atrae a la estructura temporal de los potenciales de acción, en su mayoría la fase de bloqueo y el modo de bloqueo de potenciales de acción a frecuencias en un estímulo. La forma precisa en que esta estructura temporal ayuda a codificar el tono en niveles más altos aún se debate, pero el procesamiento parece basarse en una autocorrelación de los potenciales de acción en el nervio auditivo. [17] Sin embargo, durante mucho tiempo se ha observado que no se ha encontrado un mecanismo neuronal que pueda lograr un retraso, una operación necesaria de una verdadera autocorrelación. [6] 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 filtros cocleares; [18] 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, [19] [20] y que ciertos sonidos sin un pico en su función de autocorrelación provocan un tono. [21] [22] Para ser un modelo más completo, la autocorrelación debe, por tanto, aplicarse a las señales que representan la salida de la cóclea , como a través de histogramas de intervalo entre puntas del nervio auditivo. [20] Algunas teorías de la percepción del tono sostienen que el tono tiene ambigüedades de octava inherentes y, por lo tanto, es mejor descomponerlo en un tono cromático., un valor periódico alrededor de la octava, como los nombres de las notas en la música occidental, y una altura de tono , que puede ser ambigua, que indica la octava en la que se encuentra el tono. [5]

Diferencia apenas perceptible [ editar ]

La diferencia apenas perceptible (jnd) (el umbral en el que se percibe un cambio) depende del contenido de frecuencia del tono. Por debajo de 500 Hz, el jnd es de aproximadamente 3 Hz para ondas sinusoidales y de 1 Hz para tonos complejos; por encima de 1000 Hz, la jnd para las ondas sinusoidales es de aproximadamente 0,6% (aproximadamente 10 centavos ). [23] El jnd se prueba típicamente tocando dos tonos en rápida sucesión y se le pregunta al oyente si hay una diferencia en sus tonos. [12] El jnd se vuelve más pequeño si los dos tonos se reproducen simultáneamente, ya que el oyente puede discernir las frecuencias de los tiempos.. El número total de pasos de tono perceptibles en el rango de la audición humana es de aproximadamente 1.400; el número total de notas en la escala de temperamento igual, de 16 a 16 000 Hz, es 120. [12]

Ilusiones auditivas [ editar ]

La percepción relativa del tono puede engañarse, lo que resulta en ilusiones auditivas . Hay varios de estos, como la paradoja del tritono , pero más notablemente la escala Shepard , donde se puede hacer que una secuencia continua o discreta de tonos especialmente formados suene como si la secuencia continuara ascendiendo o descendiendo para siempre.

Tono definido e indefinido [ editar ]

No todos los instrumentos musicales emiten notas con un tono claro. El instrumento de percusión sin afinación (una clase de instrumento de percusión ) no produce tonos particulares. Un sonido o nota de tono definido es aquel en el que un oyente puede posiblemente (o con relativa facilidad) discernir el tono. Los sonidos con tono definido tienen espectros de frecuencia armónica o espectros cercanos a los armónicos. [12]

Un sonido generado en cualquier instrumento produce muchos modos de vibración que ocurren simultáneamente. Un oyente escucha numerosas frecuencias a la vez. La vibración con la frecuencia más baja se llama frecuencia fundamental ; las otras frecuencias son armónicos . [24] Los armónicos son una clase importante de armónicos con frecuencias que son múltiplos enteros de la fundamental. Ya sea que las frecuencias más altas sean múltiplos enteros o no, se denominan colectivamente parciales , refiriéndose a las diferentes partes que componen el espectro total.

Un sonido o nota de tono indefinido es aquel que el oyente encuentra imposible o relativamente difícil de identificar en cuanto al tono. Los sonidos con tono indefinido no tienen espectros armónicos o tienen espectros armónicos alterados, una característica conocida como inarmonicidad .

Todavía es posible que dos sonidos de tono indefinido sean claramente más altos o más bajos uno que el otro. Por ejemplo, un tambor suena más agudo que un bombo, aunque ambos tienen un tono indefinido, porque su sonido contiene frecuencias más altas. En otras palabras, es posible y a menudo fácil discernir aproximadamente los tonos relativos de dos sonidos de tono indefinido, pero los sonidos de tono indefinido no se corresponden claramente con ningún tono específico.

Estándares de tono y tono estándar [ editar ]

Artículo principal: tono de concierto

Un tono estándar (también tono de concierto ) es la referencia de tono convencional a la que se sintoniza un grupo de instrumentos musicales para una interpretación. El tono del concierto puede variar de un conjunto a otro, y ha variado mucho a lo largo de la historia musical.

El tono estándar es una convención más aceptada. El A por encima del C medio generalmente se establece en 440 Hz (a menudo escrito como "A = 440 Hz " o, a veces, "A440"), aunque otras frecuencias, como 442 Hz, también se usan a menudo como variantes. Otro tono estándar, el llamado tono barroco , se estableció en el siglo XX como A = 415 Hz, aproximadamente un semitono de temperamento igual más bajo que A440 para facilitar la transposición. El tono clásico se puede establecer en 427,5–427,63 Hz (aproximadamente a la mitad entre A415 y A440) o 430 Hz (también entre A415 y A440 pero ligeramente más nítido que el cuarto de tono). Y conjuntos especializados en interpretación auténticaajuste la A por encima de la C media en 432 Hz o 435 Hz cuando interprete repertorio de la era romántica .

Los instrumentos de transposición tienen su origen en la variedad de estándares de tono. En los tiempos modernos, convencionalmente tienen sus partes transpuestas en diferentes tonalidades de voces y otros instrumentos (e incluso entre sí). Como resultado, los músicos necesitan una forma de referirse a un tono en particular de una manera inequívoca cuando se hablan entre ellos.

Por ejemplo, el tipo más común de clarinete o trompeta , al tocar una nota escrita en su parte como C, suena un tono que se llama B ♭ en un instrumento que no se transpone como un violín (lo que indica que en algún momento estos instrumentos de viento tocado en un tono estándar un tono más bajo que el tono del violín). Para referirse a ese tono sin ambigüedades, un músico lo llama concierto B ♭ , lo que significa "... el tono que alguien que toca un instrumento que no se transpone como un violín llama B ♭ ".

Etiquetado de parcelas [ editar ]

Para obtener una lista completa de frecuencias de notas musicales, consulte Notación de tono científica y Frecuencias de notas .
Tenga en cuenta las frecuencias, escala diatónica de Do mayor de cuatro octavas, comenzando con Do 1 .

Las parcelas se etiquetan con:

  • Letras, como en notación de tono de Helmholtz [25] [26]
  • Una combinación de letras y números, como en la notación científica de tono , donde las notas están etiquetadas hacia arriba desde C 0 , la C de 16 Hz
  • Números que representan la frecuencia en hercios (Hz), el número de ciclos por segundo

Por ejemplo, uno podría referirse a la A por encima de la C media como a ′ , A 4 o 440 Hz . En el temperamento igual occidental estándar , la noción de tono es insensible a la "ortografía": la descripción "G 4 doble sostenido" se refiere al mismo tono que A 4 ; en otros temperamentos, estos pueden ser tonos distintos. La percepción humana de los intervalos musicales es aproximadamente logarítmica con respecto a la frecuencia fundamental : el intervalo percibido entre los tonos "A220" y "A440" es el mismo que el intervalo percibido entre los tonos A440 y A880. Motivados por esta percepción logarítmica, los teóricos de la música a veces representan tonos usando una escala numérica basada en el logaritmo de la frecuencia fundamental. Por ejemplo, se puede adoptar el estándar MIDI ampliamente utilizado para asignar la frecuencia fundamental, f , a un número real, p , de la siguiente manera

Esto crea un espacio de tono lineal en el que las octavas tienen un tamaño de 12, los semitonos (la distancia entre las teclas adyacentes en el teclado del piano) tienen un tamaño de 1 y a A440 se le asigna el número 69. (Consulte Frecuencias de notas ). La distancia en este espacio corresponde a intervalos musicales tal como los entienden los músicos. Un semitono de temperamento igual se subdivide en 100 centésimas . El sistema es lo suficientemente flexible como para incluir "microtonos" que no se encuentran en los teclados de piano estándar. Por ejemplo, el tono a medio camino entre C (60) y C ♯ (61) se puede etiquetar como 60,5.

La siguiente tabla muestra las frecuencias en hercios para notas en varias octavas, nombradas según el "método alemán" de nomenclatura de octavas :

NotaSub-contraContraGenialPequeñoDe una sola líneaDe dos líneasTres líneasCuatro líneasCinco líneas
B ♯ / C16.3532,7065,41130,81261,63523.251046,502093,004186.01
C ♯ / D ♭17.3234,6569.30138,59277.18554,371108.732217.464434.92
D18.3536,7173,42146,83293,66587,331174,662349.324698.64
D ♯ / E ♭19.4538,8977,78155,56311.13622.251244.512489.024978.03
E / F ♭20.6041,2082,41164,81329,63659,261318.512637.025274.04
E ♯ / F21,8343,6587,31174,61349,23698,461396,912793.835587.65
F ♯ / G ♭23.1246.2592,50185,00369,99739,991479,982959,965919,91
GRAMO24,5049,0098,00196,00392,00783,991567,993135,966271.93
G ♯ / A ♭25,9651,91103,83207,65415.30830,611661.223322.446644.88
A27,5055,00110,00220,00440,00880,001760.003520,007040.00
A ♯ / B ♭29,1458.27116,54233.08466,16932,331864.663729.317458.62
B / C ♭30,8761,74123,47246,94493,88987,771975.533951.077902.13

Escalas [ editar ]

Los tonos relativos de notas individuales en una escala pueden determinarse mediante uno de varios sistemas de afinación . En el oeste, la escala cromática de doce notas es el método de organización más común, y el temperamento igual es ahora el método más utilizado para afinar esa escala. En él, la relación de tono entre dos notas sucesivas de la escala es exactamente la duodécima raíz de dos (o aproximadamente 1.05946). En los sistemas bien temperados (como se usaba en la época de Johann Sebastian Bach , por ejemplo), se utilizaron diferentes métodos de afinación musical .

En casi todos estos sistemas, el intervalo de la octava duplica la frecuencia de una nota; por ejemplo, una octava por encima de A440 es 880 Hz. Sin embargo, si el primer sobretono es agudo debido a la falta de armonía , como en los extremos del piano, los afinadores recurren al estiramiento de octavas .

Otros significados musicales del tono [ editar ]

En la teoría atonal , de doce tonos o de conjuntos musicales, un "tono" es una frecuencia específica, mientras que una clase de tono son todas las octavas de una frecuencia. En muchas discusiones analíticas de la música atonal y post-tonal, lanzamientos se nombran con números enteros debido a la octava y la equivalencia enarmónica (por ejemplo, en un sistema en serie, C ♯ y D ♭ se consideran el mismo terreno de juego, mientras que C 4 y C 5 son funcionalmente igual, una octava de diferencia).

Los tonos discretos, en lugar de los tonos continuamente variables, son prácticamente universales, con excepciones que incluyen " tensiones de volteretas " [27] y "cánticos de tono indeterminado". [28] Los tonos deslizantes se utilizan en la mayoría de las culturas, pero están relacionados con los tonos discretos a los que hacen referencia o embellecen. [29]

Ver también [ editar ]

  • 3er puente (resonancia armónica basada en divisiones de cuerdas iguales)
  • Tono absoluto
  • Diplacusia
  • Paso de ocho pies
  • Perfiles de clase de tono armónico
  • Solo entonación
  • Temperamento Meantone
  • Musica y matematicas
  • Frecuencias de las teclas del piano
  • Acento de tono
  • Circularidad de tono
  • Clase de tono
  • Algoritmo de detección de tono
  • Tono de instrumentos de viento
  • Cambiador de tono
  • Diapasón
  • Paso relativo
  • Escala de vocales
  • Rangos de tonos vocales e instrumentales

Referencias [ editar ]

  1. ^ Anssi Klapuri, " Introducción a la transcripción musical ", en Métodos de procesamiento de señales para la transcripción musical , editado por Anssi Klapuri y Manuel Davy, 1–20 (Nueva York: Springer, 2006): p. 8. ISBN  978-0-387-30667-4 .
  2. ^ Plack, Christopher J .; Andrew J. Oxenham; Richard R. Fay, eds. (2005). Tono: Percepción y codificación neuronal . Nueva York: Springer. ISBN 978-0-387-23472-4. A los efectos de este libro, decidimos adoptar un enfoque conservador y centrarnos en la relación entre el tono y las melodías musicales. Siguiendo la definición anterior de ASA, definimos el tono como "ese atributo de sensación cuya variación está asociada con melodías musicales". Aunque algunos pueden encontrar esto demasiado restrictivo, una ventaja de esta definición es que proporciona un procedimiento claro para probar si un estímulo evoca o no un tono, y una clara limitación en el rango de estímulos que debemos considerar en nuestras discusiones.
  3. ^ Harold S. Powers, "Melody", The Harvard Dictionary of Music , cuarta edición, editado por Don Michael Randel, 499–502 (Cambridge: Belknap Press para Harvard University Press, 2003) ISBN 978-0-674-01163-2 . "Melodía: en el caso más general, una sucesión coherente de tonos. Aquí tono significa un tramo de sonido cuya frecuencia es lo suficientemente clara y estable como para ser escuchada como no ruido; sucesión significa que ocurren varios tonos; y coherente significa que la sucesión de se acepta que las parcelas pertenecen juntas "(p. 499). 
  4. ^ Roy D. Patterson; Etienne Gaudrain y Thomas C. Walters (2010). "La percepción de la familia y el registro en los tonos musicales" . En Mari Riess Jones; Richard R. Fay y Arthur N. Popper (eds.). Percepción musical . Saltador. págs. 37–38. ISBN 978-1-4419-6113-6.
  5. ↑ a b c Hartmann, William Morris (1997). Señales, sonido y sensación . Saltador. págs. 145, 284, 287. ISBN 978-1-56396-283-7.
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Lectura adicional [ editar ]

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Enlaces externos [ editar ]