Librillo EVA creado por Juan Martín López
El espectro de una señal es su representación en el dominio de la frecuencias.
Hasta ahora hemos estado representando las señales en el dominio del tiempo usando los oscilogramas. Pero para poder observar los componentes en frecuencia de una señal, tenemos que utilizar un espectrograma.
En Audacity, seleccionamos la porción del audio que queremos analizar y vamos a "Analizar" => "Análisis de espectro"
Ahí se abre una ventana que nos muestra los componentes en frecuencia que están presentes durante todo el tiempo seleccionado.
Note que el análisis se realizó luego del ataque del sonido, esto se debe a que en el momento del ataque hay muchos factores interviniendo en la producción del sonido, por ejemplo la uña contra la cuerda. Si incluimos el ataque en el análisis aparecerán muchos más componentes, sobre todo en frecuencias altas. Como estamos analizando la vibración de una cuerda, decidimos dejar de lado esta parte.
Durante esta porción del audio, podemos encontrar energía en una serie de componentes que llamaremos parciales. En este caso, las frecuencias correspondientes a los primeros parciales son:
Nota: si medimos el período de la señal analizada podemos ver que el mismo es de unos 0.013 seg. Aplicando la relación entre período y frecuencia ( f = 1/T ) vemos que 77 Hz es la frecuencia correspondiente a dicho período.
Por otro lado, según la tabla de parciales, vemos que el resto de las frecuencias son múltiplos enteros de 77 Hz.
Cuando el espectro de una señal está compuesto por parciales cuyas frecuencias son múltiplos enteros de una frecuencia base, decimos que es un espectro armónico.
En los espectros armónicos, los parciales se llaman "armónicos" y se numeran de la siguiente forma:
El primer armónico, también lleva el nombre de frecuencia fundamental. Que es la que define de alguna manera el período de la señal.
El primer armónico de una cuerda de guitarra lo produce el 1er modo de vibración: donde los extremos obviamente están fijos y el desplazamiento máximo se da en el medio de la cuerda. El período se completa una vez que la cuerda oscile hacia un lado y hacia el otro.
El segundo armónico se produce con el segundo modo de vibración: hay dos vientres en donde está el desplazamiento máximo, y tres nodos, uno en el medio.
Y así sucesivamente, van aumentando la cantidad de nodos para la producción de cada modo de vibración.
Es necesario imaginar que todos estos modos de vibración suceden al mismo tiempo cuando pulsamos la cuerda. Por eso, es que escuchamos el ejemplo de la guitarra en el cual, mediante apagados en estos puntos (nodos) se pueden individualizar los armónicos en la escucha.
Ejercicio: Escuche el audio siguiendo los espectrogramas para cada apagado. Cada efecto de apagado está seguido del sonido sin apagar. Esto es para lograr reconocer los armónicos dentro del sonido completo.