FUNDAMENTOS DE LA MUSICA

En este apartado intentaremos explicar las bases sobre las que se fundamenta lo que conocemos por música. Las diferencias que existen entre música y ruido. Cuales son los elementos básicos que debidamente encadenados nos producen la sensación de lo que denominamos música. Describiremos los principios musicales en su sentido clásico o sea dentro del mundo de la tonalidad.

 1-   Fundamentos de la Música

Se entiendo como música el arte de combinar los sonidos, de manera que resulten agradables a la persona que los escucha. Primeramente vamos a describir su forma más elemental o sea el sonido.

1.1  – El sonido

El sonido es físicamente una forma de energía, cuyo origen son las vibraciones longitudinales de las moléculas del medio externo que producen determinados objetos. Estas vibraciones cuando alcanzan la membrana timpánica y se transmiten al cerebro se convierten en la sensación auditiva.

Las vibraciones sonoras se transmiten por el aire en forma de cambios de presión, los cuales representados gráficamente en función del tiempo, dan lugar a series de ondas.

 La amplitud de estas ondas está directamente relacionada con la intensidad del sonido. Un mismo sonido será más fuerte cuanto mayor sea la amplitud de su onda asociada. La frecuencia o número de oscilaciones por unidad de tiempo nos dará la altura del sonido. Cuando aumenta la frecuencia el sonido se vuelve más agudo. En Música la frecuencia nos definirá el tono y la amplitud la intensidad. La variación de la intensidad se conoce como dinámica del sonido.

Las ondas sonoras que presentan un perfil repetitivo o sea que su forma se repite en función del tiempo, se conocen como sonidos musicales. Las ondas sonoras aperiódicas o sea que se produzcan sin tener un patrón regular, se conocen como ruidos. A partir de ahora hablaremos únicamente de sonidos musicales.

1.2  – Tonos y frecuencias

Empezaremos hablando de sonidos puros, lo que conocemos como tonos. Como hemos explicado, el movimiento ondulatorio es periódico, o sea que se va repitiendo. Cada unidad que se repite se denomina ciclo. La distancia entre dos puntos sucesivos de la oscilación en igualdad de fase se denomina longitud de onda. La frecuencia es el número de oscilaciones por segundo. La frecuencia determina la altura del sonido y la amplitud de la onda la intensidad sonora. La longitud de onda es proporcionalmente inversa a la frecuencia.

La unidad de frecuencia es el herz o herzio. Un herz (Hz) corresponde a la frecuencia de un ciclo por segundo. Su unidad es el  seg –1. Así por ejemplo una frecuencia de 400 ciclos / seg, al ser los ciclos adimensionales, sería de 400 seg –1 o de 400 Hz.

Las frecuencias audibles para el hombre normal, se encuentran entre los 20 y los 20000 Hz.

Una vibración sinusoidal aislada origina un tono que se caracteriza por su particular frecuencia. El diapasón es una varilla doblada por su centro, con sus extremos libres y unida a un vástago. Golpeándolo en las proximidades de su extremo produce un sonido muy puro. Así un diapasón normal en la  tiene una frecuencia de 440 Hz.

Los tonos en música se denominan por el nombre de las notas. Por ejemplo, do. Una nota es un sonido puro con una frecuencia exactamente determinada y normalizada.

1.3- Timbre

En los instrumentos musicales no se producen vibraciones aisladas o sea notas puras. Las vibraciones que se producen acompañando al tono fundamental se denominan armónicos. A la vibración fundamental se le denomina primer armónico. Estos variarán en diferentes amplitudes. Su complejidad y riqueza es lo que da la diferencia al interpretar la misma nota o tono con diferentes instrumentos. Es lo que se denomina timbre. Estos armónicos, que son los sonidos que acompañan al fundamental, en los instrumentos musicales forman un conjunto que encontramos agradable al oído. Por ello nos referimos a un sonido armónico o musical.

1.4– Armónicos de un sonido

Los sonidos reales de los instrumentos son complejos. Están formados por su sonido fundamental, acompañados de otros siempre más agudos, relacionados matemáticamente y con intensidades proporcionalmente decrecientes. La suma de estos sonidos es lo que nos permite distinguir un instrumento o una voz de otra, lo que define su timbre especial. Como veremos mas adelante, el fundamento físico de la armonía en la música, está basado en dichos armónicos. El aumento de armónicos da riqueza y calidez a la música. Así un piano produce más armónicos que una flauta, por ello su sonoridad es mas completa.

1.5- Proporciones interválicas

El intervalo es la relación de frecuencias entre dos sonidos. Como veremos mas adelante, se calcula dividiendo la frecuencia de la nota más aguda por la de la nota mas grave, representándose mediante un quebrado, el cual nos indica el grado o parentesco de su relación.

En el Siglo VI a.c. Pitágonas demostró el fundamento matemático de la armonía en la música. Estudió las proporciones interválicas. Para su demostración experimental, se basó en un instrumento llamado Monocordio. Se trataba de una sola cuerda con un puente desplazable, que acortaba la longitud de la misma al colocarlo en determinadas posiciones. Con esto variaba la longitud de onda de la vibración producida o sea que al disminuir la longitud de la cuerda, aumentaba la frecuencia.

La frecuencia de vibración de una cuerda es función de su tensión, de su sección, de su densidad y de su longitud. La sección y la densidad son dos factores fijos. La tensión se fija sujetando firmemente sus extremos. La única variable entonces es su longitud.

Si la cuerda oscila en toda su longitud  L  sonará el sonido fundamental, el más grave posible,

siendo                                     L= λ / 2        λ = longitud de onda       λ = 2 L

La frecuencia  F  será    F = 1u / λ    o sea    F = 1u / 2 L , siendo u la velocidad de propagación de la onda, que en este caso al no cambiar de condiciones ambientales, se trata de una constante. 

Si se divide la cuerda por la mitad L'= L / 2 la frecuencia se duplicará  F' = 2 F siendo su relación de oscilación  2:1. El sonido producido es muy semejante al primero pero más agudo. Comprobaron que si se interpretan conjuntamente se confunden en un solo sonido. Es lo que como más adelante veremos, se denomina su octava.

Si se divide la cuerda por tres L² = L / 3 , siguiendo los cálculos anteriores la frecuencia se triplicará  F² = 3 F, la relación de oscilación será 3:2 y obtendremos un nuevo tono diferente del primero pero parecido. Al interpretarse conjuntamente se enriquecen fusionándose en un sonido con más calidez. Es lo que definiremos más adelante como su quinta.

Si seguimos dividiendo tendremos la cuarta  4:3, la tercera mayor  5:4, etc. El nombre que los diferentes intervalos tienen en música, lo comentaremos en la sección correspondiente. Ahora solo nos interesa destacar que las diferentes notas musicales guardan una intensa relación entre ellas.

Estos sonidos obtenidos mediante las sucesivas divisiones de la longitud de la cuerda, coinciden con los armónicos dados por la propia naturaleza de los instrumentos. Con ello los griegos pretendían demostrar el origen físico, natural, de la armonía. La música basada en sonidos armónicos es bella, grata al oído.

El primer armónico o sonido fundamental tendrá una frecuencia F1, el segundo armónico tendrá lógicamente una frecuencia doble o sea F2 = 2 F, será la octava. El tercer armónico será F3 = 3 F, y su relación con la frecuencia anterior será F3 / F2 =3/2 lo cual será la quinta y así sucesivamente.

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