TeoríaPrincipiante4 min de lectura

Sonido y altura: frecuencia, diapasón y números MIDI

Definición

La altura (pitch) es la percepción de cuán agudo o grave es un sonido. Corresponde, con buena aproximación, a la frecuencia fundamental de una vibración periódica, medida en hercios (Hz) = ciclos por segundo. El oído humano cubre aproximadamente 20 Hz – 20 kHz (el límite superior desciende con la edad); el sentido de la altura musical es nítido más o menos entre 30 Hz y 4–5 kHz.

Octavas y proporciones

  • Duplicar la frecuencia = subir una octava (proporción 2:1). A2 = 110 Hz, A3 = 220, A4 = 440, A5 = 880.
  • La percepción es logarítmica: de 100 a 200 Hz hay una octava, de 1000 a 1100 Hz menos de dos semitonos.
  • En el temperamento igual un semitono es la proporción 2^(1/12) ≈ 1,05946.

Frecuencia de una nota MIDI n: f = 440 · 2^((n − 69)/12). Inversa: n = 69 + 12 · log2(f / 440).

El diapasón

El la4 a 440 Hz es el estándar internacional (conferencia de Londres de 1939, después norma ISO 16 de 1975). Muchas orquestas europeas afinan a 442–443 Hz para un sonido más brillante; la música barroca con instrumentos originales suele usar 415 Hz (aproximadamente un semitono por debajo) y parte del repertorio clásico 430 Hz. El «diapason normal» francés de 1859 fijaba 435 Hz. Las afirmaciones sobre los supuestos beneficios de los 432 Hz no tienen base científica.

Tabla de referencia (12-TET, A4 = 440 Hz)

NotaHzNotaHz
E1 (cuerda grave del bajo)41,20C4 (do central)261,63
A155,00E4329,63
C265,41A4440,00
E2 (cuerda grave de la guitarra)82,41C5523,25
A2110,00A5880,00
C3130,81C61046,50
G3196,00C8 (última tecla del piano)4186,01

Altura, timbre y armónicos

Un sonido musical real contiene la fundamental y muchos armónicos (múltiplos enteros: 2f, 3f, 4f…) que determinan el timbre. El cerebro reconstruye la altura incluso si falta la fundamental (fundamental ausente): por eso un 808 a 45 Hz se «oye» incluso en un smartphone si está saturado y tiene armónicos a 90, 135, 180 Hz. Ver «La serie de los armónicos y el timbre».

Las otras magnitudes del sonido

  • Amplitud → intensidad percibida (dB SPL en el aire, dBFS en lo digital).
  • Envolvente (ataque, decaimiento, sostenimiento, relajación) → carácter de la articulación.
  • Espectro → timbre.
  • Duración → ritmo.

La longitud de onda en el aire es λ = 343 / f metros: 50 Hz ≈ 6,9 m, 1 kHz ≈ 34 cm. Explica por qué los graves son difíciles de controlar en una sala pequeña (modos de la sala).

Uso práctico para el productor

  • Afinar bombo y 808: encuentra la fundamental con un analizador (Fruity Parametric EQ 2, Voxengo SPAN) y transpónla a la tónica o a la quinta de la canción. Un bombo en fa a 43,65 Hz es ideal para una canción en fa menor.
  • EQ musical: un bajo en la tiene fundamentales a 55 o 110 Hz: un high-pass a 100 Hz en esa pista elimina la mitad de la línea.
  • Pitch y velocidad: ralentizar un sample un 50 % lo baja una octava; transponer +1 semitono significa multiplicar la velocidad por 1,0595.

Ejemplo en una canción

En los drops de dubstep y en muchas bandas sonoras de Hans Zimmer el bajo baja por debajo de 40 Hz: la percepción depende en gran parte de los armónicos generados por la distorsión. En «Bad Guy» (Billie Eilish) la línea de bajo de synth vive sobre todo por debajo de 100 Hz y sigue siendo audible en altavoces pequeños gracias a la saturación.

Ejercicio

  1. En FL Studio carga una sinusoide (3x Osc) y toca A3, A4, A5 científicos (A4, A5, A6 en la Piano roll de FL): verifica 220, 440, 880 Hz con Wave Candy.
  2. Calcula la frecuencia de la tónica de tu última canción en las octavas 1, 2 y 3 y anota dónde cae respecto al pasa-altos de tus pads.
  3. Baja un loop de batería 12 semitonos sin time-stretch y comprueba que dura el doble.

Enlaces

Nombres de las notas y octavas; Temperamento igual y cents; La serie de los armónicos y el timbre; EQ por zonas de frecuencia.

Fuentes

Lecciones relacionadas