En psicoacústica , un tono puro es un sonido con una forma de onda sinusoidal ; es decir, una onda sinusoidal de cualquier frecuencia, fase y amplitud. [1] En audiología clínica, los tonos puros se utilizan para la audiometría de tonos puros para caracterizar los umbrales de audición en diferentes frecuencias.
Una onda sinusoidal se caracteriza por su frecuencia (el número de ciclos por segundo), su amplitud (la fuerza de cada ciclo) y su cambio de fase (que indica la alineación temporal en relación con un punto de referencia de tiempo cero). Un tono puro tiene la propiedad, única entre las formas de onda de valor real, de que su forma de onda no cambia por los sistemas lineales invariantes en el tiempo ; es decir, sólo cambian la fase y la amplitud entre la entrada de tono puro y la salida de dicho sistema.
Ondas de seno y coseno se pueden utilizar como base componentes básicos de las olas más complejas. Un tono puro de cualquier frecuencia y fase puede descomponerse en una onda sinusoidal y una onda coseno de esa frecuencia o formarse a partir de ella. A medida que se combinan ondas sinusoidales adicionales que tienen diferentes frecuencias , la forma de onda se transforma de una forma sinusoidal a una forma más compleja.
La localización del sonido suele ser más difícil con tonos puros que con otros sonidos. [2] [3]
Relación con el tono y los tonos musicales.
Los tonos puros han sido utilizados por físicos del siglo XIX como Georg Ohm y Hermann von Helmholtz para respaldar las teorías que afirman que el oído funciona de manera equivalente a un análisis de frecuencia de Fourier . [4] [5] En la ley acústica de Ohm , posteriormente elaborada por Helmholtz, los tonos musicales se perciben como un conjunto de tonos puros. La percepción del tono depende de la frecuencia del tono más prominente y se descartan las fases de los componentes individuales. A menudo se ha culpado a esta teoría de crear una confusión entre el tono, la frecuencia y los tonos puros. [6]
A diferencia de los tonos musicales que se componen de la suma de varios componentes sinusoidales relacionados armónicamente, los tonos puros solo contienen una de estas formas de onda sinusoidales. Cuando se presentan de forma aislada, y cuando su frecuencia pertenece a un cierto rango, los tonos puros dan lugar a una percepción de un solo tono, que se puede caracterizar por su frecuencia. En esta situación, la fase instantánea del tono puro varía linealmente con el tiempo. Si un tono puro da lugar a una percepción constante en estado estable, entonces se puede concluir que su fase no influye en esta percepción. Sin embargo, cuando se presentan múltiples tonos puros a la vez, como en los tonos musicales, su fase relativa juega un papel en la percepción resultante. En tal situación, el tono percibido no está determinado por la frecuencia de ningún componente individual, sino por la relación de frecuencia entre estos componentes (ver el fundamental faltante ).
Ver también
Referencias
- ^ Terminología acústica ANSI S1.1-1994
- ^ Stanley Smith Stevens y Edwin B. Newman (1936). "La localización de fuentes reales de sonido". La Revista Estadounidense de Psicología . 48 (2): 297-306. doi : 10.2307 / 1415748 . JSTOR 1415748 .
- ^ Hartmann, WM (1983). "Localización de sonido en salas". La Revista de la Sociedad Estadounidense de Acústica . 74 (5): 1380-1391. Código Bibliográfico : 1983ASAJ ... 74.1380H . doi : 10.1121 / 1.390163 . PMID 6643850 .
- ^ von Helmholtz, Hermann LF; Ellis, Alexander J. (1875). Sobre las sensaciones tonales como base fisiológica de la teoría de la música . Londres, Reino Unido: Longmans, Green, and Co.
- ^ Ohm, Georg (1843). "Ueber die Definition des Tones, nebst daran geknupfter Theorie der Sirene und ahnlicher tonbildenden Vorrichtungen". Annalen der Physik und Chemie de Poggendor . 59 : 513–565.
- ^ W. Dixon Ward (1970). "Percepción musical". En Jerry V. Tobias (ed.). Fundamentos de la teoría auditiva moderna . 1 . Prensa académica. pag. 438.
