Analizando el espectro de un metalófono

#16 el 22/06/2012
Tolaemon,
en cuanto a las características de los tubos, los he medido todos pero me he dejado el papelito en el taller. Te puedo avanzar esto:
- Grosor de pared: 1,5mm
- Diámetro: 22mm
- Longitud de la primera nota: 51,5cm

Te pondré el resto de longitudes...

Y aquí adjunto una muestra de sonido de otro tubo más largo, de más grosor y diámetro. Este me gusta muchísimo como suena. Parece no querer dejar nunca de vibrar.
Archivos adjuntos:

Gracias

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#17 el 24/06/2012
Hola Pere,

Qué buen sonido éste último, se parece mucho al de un cuenco tibetano.

Pere López escribió:
O sea, te parece que en realidad está afinado en B y no en E. Me parece muy razonable tu reflexión. Lo mejor que puedo hacer es probarlo. Compraré más tubo y cortaré ese A#.

En fin, mi hipótesis se basa en la percepción, y como había dicho anteriormente, a veces escucho un B en vez de un E. Realmente están los dos pero según qué momento percibo más uno que otro. Es muy curioso...después de unos días he vuelto a escuchar la escala y la melodía y ya dudo...
El resto de la explicación es más teórica y tediosa pero no por ello prescindible. Me refería al séptimo tubo; el análisis viene a decir que el séptimo tubo suena a A#, por lo que teóricamente debería ser la séptima nota de la escala de B mayor. Si considerásemos una escala de E, no podría ser E mayor porque su séptima nota es un A. Supongo que las proporciones armónicas no son justas del todo...
La octava es claramente un E agudo y supongo que segirá la proporción de escala con respecto a las anteriores notas pero pienso que suena desafinado si tomamos como referencia la escala de B que subayace como armónico, lo que me hizo también pensar que fuese la fundamental.

Bueno, sigo atento a estas curiosidades que expones.

Un saludo!

"No sigas las huellas de los antiguos, busca lo que ellos buscaron". Matsuo Basho :hola:

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#18 el 24/06/2012
Alguien escribió:
en cuanto a las características de los tubos, los he medido todos pero me he dejado el papelito en el taller. Te puedo avanzar esto:
- Grosor de pared: 1,5mm
- Diámetro: 22mm
- Longitud de la primera nota: 51,5cm

Interesante ¿ Y que material usas ? He hecho pruebas con tubos de acero y tambien de aluminio y la sonoridad cambia bastante. Parece que el aluminio tiene bastante más sustain y da un sonido con menos brillo, menos metálico. He compardo tubos sueltos de diferentes materiales , he comprobado su sonoridad, y de momento la que mas me gusta es la del aluminio. He probado con tubos de las siguientes caracteristicas:
- aluminio de 1.6 y 2.2cms de diametro con pared de 1.2mm
- aluminio de 2.8 cms y parde 1.5mm
- acero inoxidable de 1.6cms de diametro y parede 1.2mm
- acero inoxidable de 2.2 cms de diametro con pared de 1.2
De momento el que más me gusta es el aluminio de 2cms. Haré algunas pruebas más y creo que compare tubos de 2.2 de aluminio. Otro tema importante es la baqueta. Por ahora utilizo un hecha con una bola de madera forrada con globos y de momento no suena mal.

Alguien escribió:
Y aquí adjunto una muestra de sonido de otro tubo más largo, de más grosor y diámetro. Este me gusta muchísimo como suena. Parece no querer dejar nunca de vibrar.

Suena muy bonita, como dice buendiainside recuerda a un cuenco tibetano. Al inicio del sonido no se nota mucho la percusion de la baqueta, ¿ es pq utlizas alguna baqueta especial blanda o pq has recortado esa parte de a muestra?

Por cierto mirate esta web, pq te va a gustar hay mucha informacion útil, incluso incluye un programita que te ayuda a afinar los tubos (Wind Chime Designer by Greg Phillips ) . http://home.fuse.net/engineering/Chimes.htm
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#19 el 25/06/2012
Perdón, me corrijo en #17

buendiainside escribió:
el análisis viene a decir que el séptimo tubo suena a A#, por lo que teóricamente debería ser la séptima nota de la escala de B mayor. Si considerásemos una escala de E, no podría ser E mayor porque su séptima nota es un A.

1-. corrijo errata "...no podría ser E mayor porque su cuarta nota sería un A." (escala a partir del cuarto tubo, con B como tónica).
2.- no puedo confirmar que esa séptima nota sea a A#, es una apreciación subjetiva. Aparte de ese A# hay otro armónico de la escala más aguda que no he tenido en cuenta.

Vaya lío que he montado..., me desdigo y me resumo:

Suenan dos escalas simultáneas (o una y sus armónicos), una escala de E aguda y otra de B grave, ambas mayores; a ésta última le falta su octava, lo cual hace desviar la afinación y sonoridad del conjunto.
El resto son apreciaciones subjetivas y teóricas por la percepción no definida de la tónica/fundamental, y aporta poco al tema. Lo único que he descubierto es que la escala de E la percibo mejor a un volumen muy bajo y la de B si aumento el volumen.

"No sigas las huellas de los antiguos, busca lo que ellos buscaron". Matsuo Basho :hola:

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#20 el 25/06/2012
Aquí hay que distinguir dos temas diferentes.

Uno es la vibración de un sistema físico perturbado por algún tipo de excitación, que luego se comunica al aire. Cualquier cuerpo tiene unas propiedades físicas (elasticidad, densidad, etc.) que permiten que sus partículas se muevan y unas condiciones de contorno (partes del cuerpo que no se pueden mover). Al ser perturbado por la excitación, las partes móviles del cuerpo vibran pendularmente en torno a las que están fijas. Las frecuencias a las que se puede producir esta vibración se llaman "modos" y dependen de las propiedades físicas del cuerpo, de las condiciones de contorno y de la excitación que se produce.

En algunos sistemas físicos, estos modos o frecuencias siguen una relación lineal a partir de una frecuencia fundamental: f, 2f, 3f, etc., lo que conocemos como la serie armónica. Ejemplos son los instrumentos de cuerda o los de bisel. El sonido de estos instrumentos produce una sensación acústica de altura muy definida.

Pero hay otros sistemas cuyos modos de vibración no siguen la serie armónica: los instrumentos de láminas, las campanas, los instrumentos de parche... Incluso los instrumentos de viento-metal siguen una serie armónica que está ligeramente desafinada, los armónicos superiores no están exactamente a múltiplos enteros aunque están cerca, por eso nos suenan más estridentes. En estos instrumentos la sensación subjetiva de altura definida no está tan clara.

Así que no hay que buscar la serie armónica en todas partes, porque no es universal en cualquier sistema vibratorio. Un ejemplo matemático, con sus ecuaciones diferenciales y condiciones de contorno:

http://www.sc.ehu.es/sbweb/fisica/ondas/vibracion_barra/vibracion_barra.htm

El segundo tema es la percepción psicoacústica de la altura. El oído humano está formado por células transductoras que responden a distintas frecuencias y la sensación de altura está relacionada con excitaciones que siguen la serie armónica. Por eso los instrumentos cuyos modos de vibración están cercanos a esta serie nos resultan más definidos en altura, lo que asociamos subjetivamente a conceptos como "suave", "puro", "melódico", "armonioso"...

Se han hecho experimentos con sonidos sintéticos (síntesis aditiva a partir de sinusoides) y se ha determinado que la presencia de una frecuencia fundamental no es necesaria si el resto de frecuencias sugiere fuertemente una serie armónica basada en dicha fundamental. Por ejemplo, si escuchamos un sonido con componentes fuertes a 300, 500 y 700 Hz podemos llegar a percibir una sensación de altura basada en 100 Hz, de la cual serían los armónicos 3, 5 y 7. Esto es fácil de comprobar, por ejemplo con Audacity, creando 4 pistas y usando el generador de tonos para crear las frecuencias.

Digamos que el oído "intuye" la frecuencia fundamental aunque no esté, porque oye cosas que normalmente oye cuando sí está dicha frecuencia. Es un fenómeno perceptual asociativo, relacionado con patrones neuronales de reconocimiento, parecido a las famosas imágenes gestálticas:

gestalt1.png

Ars longa, vita brevis.

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#21 el 26/06/2012
buendiainside escribió:

1-. corrijo errata "...no podría ser E mayor porque su cuarta nota sería un A." (escala a partir del cuarto tubo, con B como tónica).
2.- no puedo confirmar que esa séptima nota sea a A#, es una apreciación subjetiva. Aparte de ese A# hay otro armónico de la escala más aguda que no he tenido en cuenta.

Vaya lío que he montado..., me desdigo y me resumo:

Suenan dos escalas simultáneas (o una y sus armónicos), una escala de E aguda y otra de B grave, ambas mayores; a ésta última le falta su octava, lo cual hace desviar la afinación y sonoridad del conjunto.
El resto son apreciaciones subjetivas y teóricas por la percepción no definida de la tónica/fundamental, y aporta poco al tema. Lo único que he descubierto es que la escala de E la percibo mejor a un volumen muy bajo y la de B si aumento el volumen.


para salir de dudas lo probaré: centraré la atención en ese A. Ya he comprado más tubo y cuando tenga un momento lo cortaré afinándolo en A# y no como lo afiné anteriormente en A.

Gracias

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#22 el 26/06/2012
buendiainside escribió:
Qué buen sonido éste último, se parece mucho al de un cuenco tibetano.

A mi también me lo parece. Analizaré esta muestra y otra de un cuenco y las compararé. Siempre he oído decir que el cuenco es riquísimo en armónicos, que genera más de los que podemos apreciar con el oído y todo gracias a su composición (una aleación de siete metales). Veremos que dice el analizador de espectro. Quizás no hagan falta tantos metales. De momento el aluminio está dando muy buenos resultados.

Gracias

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#23 el 26/06/2012
Tolaemon escribió:
Suena muy bonita, como dice buendiainside recuerda a un cuenco tibetano. Al inicio del sonido no se nota mucho la percusion de la baqueta, ¿ es pq utlizas alguna baqueta especial blanda o pq has recortado esa parte de a muestra?
La baqueta que uso es un listón cilíndrico de pino. He forrado la mitad con una tela bastante gruesa (aprox 3 mm) y la otra mitad está desnuda. De esta manera dispongo de las dos durezas para percutir. Todas las muestras que he puesto aquí las he golpeado con la parte blanda de la baqueta.

Tolaemon escribió:
- acero inoxidable de 1.6cms de diametro y parede 1.2mm
- acero inoxidable de 2.2 cms de diametro con pared de 1.2
Podrías poner alguna muestra de los sonidos con acero inoxidable?


Tolaemon escribió:
Por cierto mirate esta web, pq te va a gustar hay mucha informacion útil, incluso incluye un programita que te ayuda a afinar los tubos (Wind Chime Designer by Greg Phillips ) . http://home.fuse.net/engineering/Chimes.htm
Ostras!!! Cuanta info!

Gracias

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#24 el 26/06/2012
Pere López escribió:
Tolaemon,
en cuanto a las características de los tubos, los he medido todos pero me he dejado el papelito en el taller. Te puedo avanzar esto:
- Grosor de pared: 1,5mm
- Diámetro: 22mm
- Longitud de la primera nota: 51,5cm

Ya tengo el papelito de las longitudes.
Archivos adjuntos:
llargàries.jpg

Gracias

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#25 el 26/06/2012
#20
Gracias, Igarrido, por tu aporte. Creo que explica muchas de las dudas expuestas en este hilo.

Gracias

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#26 el 27/06/2012
Pere López escribió:
para salir de dudas lo probaré: centraré la atención en ese A. Ya he comprado más tubo y cuando tenga un momento lo cortaré afinándolo en A# y no como lo afiné anteriormente en A.

Te adjunto una imagen para aclarar este lío que yo mismo he creado, disculpa. Espero que se entienda mejor ahora y que no hubieses desperdiciado el tubo por este malentendido.
Está todo correcto. El A está en su sitio, en su lugar correcto de la escala de E. Lo único que falta es la octava del armónico (como apuntabas por la longitud más corta del tubo) y que me hizo valorar qué escala es la "correcta"
Ha sido una confusión por intentar buscar la fundamental, que tanto nos hizo pensar y que se ve claro que no es tan fácil de definir, por los enlaces y explicaciones de los compañeros.
Archivos adjuntos:
Captura.PNG

"No sigas las huellas de los antiguos, busca lo que ellos buscaron". Matsuo Basho :hola:

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#27 el 28/06/2012
#26
No te preocupes, de los líos, las pruebas y los comentarios se aprende un montón. Aprecio muchísimo todas las aportaciones que generosamente van apareciendo en el hilo y puedo asegurarte que todas me traen algo. Incluso de aquellas que apuntan en una dirección aparentemente errónea: si han servido para invitar a la reflexión, son igual de buenas. Además no me sabe mal “desperdiciar” el tubo, porque tengo muy claro (y sobre esto he aprendido mucho de mi hija) que el mejor remedio para quitar dudas es probar. Y aquí estoy, probando la vida a tope O:) .

Aún no he cortado el tubo. A ver si el próximo lunes me trae un momento para ello. Lo haré reorientando la intención inicial y tratando de buscar esa octava perdida en la escala de B. Comentaré los resultados.

Ahora me centro en el fin de semana. Me esperan grandes regalos: un encuentro con música, acampada en la naturaleza e inauguración de casas de paja ;-) .

Feliz fin de semana!!!

Gracias

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#28 el 29/06/2012
Alguien escribió:
Igarrido
En algunos sistemas físicos, estos modos o frecuencias siguen una relación lineal a partir de una frecuencia fundamental: f, 2f, 3f, etc., lo que conocemos como la serie armónica. Ejemplos son los instrumentos de cuerda o los de bisel. El sonido de estos instrumentos produce una sensación acústica de altura muy definida.

Pero hay otros sistemas cuyos modos de vibración no siguen la serie armónica: los instrumentos de láminas, las campanas, los instrumentos de parche... Incluso los instrumentos de viento-metal siguen una serie armónica que está ligeramente desafinada, los armónicos superiores no están exactamente a múltiplos enteros aunque están cerca, por eso nos suenan más estridentes. En estos instrumentos la sensación subjetiva de altura definida no está tan clara."


Muchas gracias por tu explicación. Inicialmente creía que todos los armonicos presentes en los sistemas vibratorios mantenian una relación lineal, en la que los armonicos se podian calcular multiplicando la fundamental por enteros, pero efectivamente, según he podido comprobar con "en mis propios tubos" no siempre es así y supongo que por eso es tan dificil afinarlos.

De todas formas he hecho una prueba con dos tubos de igual longitud y material pero diferentes diametros y grosores de pared, y aunque las frecuencias que he obtenido son distintas en ambos tubos, la relacion de los armonicos con la fundamental es muy similar. Pongo los datos como curiosidad:

Tubo 1: 1m aluminio hueco, con 2cm de diametro y pared de 1.5
120Hz
632Hz : 5.27
1.53KHz : 12.75
2.77KHz : 23.08
4.31KHz : 35.92
6.1KHz : 50.83

Tubo 2: 1m aluminio hueco, con 1.6cm de diametro y pared de 1.2
97.6Hz
506Hz : 5.18
1.23KHz : 12.60
2.24KHz : 22.95
3.52KHz : 36.06
4.97KHz : 50.92

De hecho en la web que colgue en el post anterior dice "Overtones exist and are multiples of the fundamental multiplied by X 2.76, X 5.40, X 8.93, X 13.34, X 18.64 and X 31.87." No se como ha sacado esos valores, supongo q de fomra empirica, en mis tubos esta relacion es distinta.

Alguien escribió:

Pere
Podrías poner alguna muestra de los sonidos con acero inoxidable?


Eso esta hecho, dejame un poco de tiempo que ultimamente ando liado pero te lo debo.

Alguien escribió:

Pere
Ya tengo el papelito de las longitudes.

Me lo he mirado y me ha resultado interesante, ya que según los "calculos teoricos" con la formulita L2 = L1 * [2^(-1/24)] ( perdona pq con las limitaciones del editor no puedo escribirla de un modo mas entendible ) me han salido otras longitudes diferentes, pero en cambio, y aunque no tengo una oida muy fina, al oirlos en la muestra que colgaste suenan muy bien. Si no me equivoco, para calcular la longitud del tubo del siguiemte semitono superior basta con multiplicar la longitud del tubo por : 0,97153 . Asi si la longitud del tubo E es 51.5 la del siguiente semitono, F , deberia seria 51.5 * 0,97153 = 50,033

longitud tubo en cms - nota
51,5 E
50,03389497 F
48,6095271 F#
47,22570823 G
45,88128398 G#
44,57513289 A
43,30616539 A#
42,07332292 B
40,87557709 C
39,71192875 C#
38,58140723 D
37,48306946 D#
36,41599923 E
35,37930642 F
34,37212624 F#
33,39361853 G
32,44296703 G#
31,51937874 A
...
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#29 el 03/07/2012
Muy interesante el tema...

no sé si os puede ayudar, pero la unica sintesis que conozco capaz de hacer sonido de campanas o tubos es la FM.
Asi que supongo que se trata de un sonido de esa naturaleza, que modula en el tiempo bajo una frecuencia portadora y el mensaje.

Para visualizar espectros, Audacity esta bien, pero para mi gusto Sonic Visualizer es mucho mejor, permite muchas más posibilidades.

Saludos!
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