¿Qué es la frecuencia armónica?

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Si usted ha estudiado alguna disciplina de acústica, tecnología de señales de radio o ingeniería electrónica, tal vez recuerde haber tratado el tema de la frecuencia armónica. Es una parte integral de cómo se escucha y se percibe la música. La frecuencia armónica es un componente que nos ayuda a determinar con precisión la calidad única del sonido producido por diferentes instrumentos, incluso cuando están tocando la misma nota.

Definición de frecuencia armónica

Una frecuencia armónica es un múltiplo regular y repetitivo de un patrón de onda original, conocido como frecuencia fundamental. Si la onda fundamental se fija en 500 hertz, experimenta una primera frecuencia armónica de 1000 hertz, o el doble de la frecuencia fundamental. La segunda frecuencia armónica ocurre a 1500 hertz, que es el triple de la frecuencia fundamental, y la tercera frecuencia armónica es 2000 hertz, que es el cuádruple de la frecuencia fundamental, y así sucesivamente.

En otro ejemplo, el primer armónico de la frecuencia fundamental 750 hertz es 1500 hertz, y el segundo armónico de 750 hertz es 2250 hertz. Todos los armónicos son periódicos a la frecuencia fundamental y se pueden dividir en una serie de nodos y antinodos.

Efectos de la frecuencia armónica

Casi todos los instrumentos musicales producen un patrón característico de onda estacionaria que contiene frecuencias fundamentales y armónicas. La composición exacta de estas frecuencias permite al oído humano discernir las diferencias entre dos vocalistas cantando notas al unísono al mismo nivel de tono (frecuencia) y volumen (amplitud). Así también sabemos que una guitarra suena como una guitarra y no como un oboe o una trompeta o un piano o un tambor. De lo contrario, todos y todo sonarían igual. Los músicos experimentados pueden afinar instintivamente los instrumentos escuchando y comparando las frecuencias armónicas entre los ajustes.

Armónicos contra sobretonos

El término “sobretonos” se utiliza a menudo en discusiones relacionadas con las frecuencias armónicas. Aunque similar -el segundo armónico es el primer sobretono, el tercer armónico es el segundo sobretono, y así sucesivamente- los dos términos son de hecho separados y únicos. Los armónicos contribuyen a la calidad general o timbre del sonido instrumental.

Distorsión de frecuencia armónica en altavoces

Los oradores tienen la tarea de proporcionar representaciones armónicas precisas de los instrumentos que proyectan. Para cuantificar la diferencia entre los sonidos entrantes y la salida de los altavoces, se asigna una especificación para la distorsión armónica total (THD) a cada altavoz: cuanto más baja sea la puntuación, mejor será la entrega de sonido por parte del altavoz. Por ejemplo, un THD de 0,05 significa que el 0,05 por ciento del sonido que proviene del altavoz está distorsionado o contaminado.

El THD es importante para los compradores de viviendas porque pueden utilizar la puntuación del THD que aparece en la lista de oradores para evaluar la calidad de sonido que pueden esperar obtener de ese orador. Siendo realistas, las diferencias en los armónicos son pequeñas, y la mayoría de las personas probablemente no notarán una diferencia de medio por ciento en el THD de un altavoz a otro.

Sin embargo, cuando la frecuencia armónica es distorsionada hasta en un 1 por ciento, los instrumentos en una grabación suenan antinaturales, por lo que es prudente mantenerse alejado de los altavoces en el extremo superior de la escala THD.

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