falta fundamental
Se dice que un sonido armónico tiene una fundamental faltante , una fundamental suprimida o una fundamental fantasma cuando sus sobretonos sugieren una frecuencia fundamental pero el sonido carece de un componente en la frecuencia fundamental misma. 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 de 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 bajas frecuencias, por lo que, en nuestro ejemplo, es posible que falte el componente de 100 Hz. Sin embargo, aún se puede escuchar un tono correspondiente a la fundamental.
A veces, se puede escuchar un tono bajo (también conocido como el tono del tono fundamental o virtual faltante) 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 la falta fundamental fue reemplazada por distorsiones introducidas por la física del oído. Sin embargo, los experimentos posteriores demostraron que cuando se añadía un ruido que habría enmascarado estas distorsiones si hubieran estado presentes, los oyentes seguían escuchando un tono correspondiente a la fundamental que faltaba, como informó JCR Licklider en 1954. [4] Ahora se acepta ampliamente que el cerebro procesa la información presente en los sobretonos para calcular la frecuencia fundamental. La forma precisa en que lo hace sigue siendo un tema de debate, pero el procesamiento parece estar basado en una autocorrelación que involucra la sincronización de los impulsos neurales en el nervio auditivo. [5]Sin embargo, durante mucho tiempo se ha observado 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, sin embargo, provocan un tono. [9] [10]Por lo tanto, la autocorrelación puede considerarse, en el mejor de los casos, un modelo incompleto.
Sin embargo, no siempre se percibe el tono de la fundamental que falta, normalmente en el máximo común divisor de las frecuencias presentes [11] . La investigación realizada en la Universidad de Heidelberg muestra que, en condiciones de estímulo estrechas 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 sobretonos. [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 MRI estructural y MEGpara mostrar que la preferencia por perder la audición fundamental se correlacionó con la lateralización de la percepción del tono en el hemisferio izquierdo, mientras que la preferencia por la audición espectral se correlacionó con la lateralización del hemisferio derecho, y quienes exhibieron esta última preferencia tendieron a ser músicos.
Los timbales producen sobretonos inarmónicos , pero están construidos y afinados para producir sobretonos casi armónicos con una falta fundamental implícita. Golpeado de la manera habitual (de la mitad a las tres cuartas partes de la distancia desde el centro hasta el borde), la nota fundamental de un timbal es muy débil en relación con sus sobretonos "armónicos" del segundo al quinto. [13] Se puede afinar un timbal para producir un sonido más fuerte a 200, 302, 398 y 488 Hz, por ejemplo, lo que implica que falta una fundamental a 100 Hz (aunque la fundamental amortiguada real es 170 Hz). [14]
