ESPECTRO DEL SONIDO

El Teorema de Fourier (llamado de esta manera por su descubridor, el matemático francés Fourier), afirma que cualquier forma de onda periódica puede descomponerse en una serie de ondas de una forma particular denominada onda senoidal (o sinusoidal), cada una de las cuales tiene una frecuencia que es múltiplo de la frecuencia de la onda original (frecuencia fundamental).

Por ejemplo, al escuchar un sonido de 100 Hz, realmente estamos escuchando ondas senoidales de frecuencias 100 Hz, 200 Hz, 300 Hz, 400 Hz, 500 Hz, etc. Estas ondas senoidales se denominan armónicos del sonido original, y en muchos instrumentos musicales (como la guitarra, en la que, en particular, se utilizan en muchas composiciones, como en las de Leo Brower) son claramente audibles.

El hecho de que cada onda senoidal tiene una única frecuencia ha llevado a llamar tonos puros a las ondas senoidales.

La descripción de las ondas senoidales que componen un sonido dado se denomina espectro del sonido. El espectro permite una descripción de las ondas sonoras que está íntimamente vinculada con el efecto de diferentes dispositivos y modificadores físicos del sonido. En otras palabras, si se conoce el espectro de un sonido dado, es posible determinar cómo se verá afectado por las propiedades absorbentes de una cortina o una alfombra, por ejemplo. No puede decirse lo mismo en el caso en que se conozca sólo la forma de onda.

La percepción auditiva del sonido es de naturaleza predominantemente espectral. En efecto, antes de llevar a cabo ningún otro procesamiento de la señal acústica, el oído descompone el sonido recibido en sus componentes frecuenciales, es decir en las ondas senoidales que, según el teorema de Fourier, conforman ese sonido. Por ese motivo, con algo de práctica es posible por ejemplo reconocer las notas de un acorde dado.

El teorema de Fourier puede extenderse al caso de sonidos aperiódicos. Éstos pueden ser tan simples como los sonidos de una campana o tan complejos como el así llamado ruido blanco (un ruido similar al que capta una emisora de FM en ausencia de señal o de portadora). En el primer caso, el espectro es discreto, conformado por un conjunto de frecuencias claramente diferenciadas, aunque no serán ya múltiplos de ninguna frecuencia. Podemos tener, por ejemplo, 100 Hz, 143,3 Hz, 227,1 Hz, 631,02 Hz. En el segundo caso se presentan todas las frecuencias. Esto es lo que se denomina un espectro continuo.

La figura ilustra la onda senoidal a la frecuencia fundamental (60 Hz) y su 2^do (120 Hz); 3^ro (180 Hz); 4^to (240 Hz); y 5^to (300 Hz) armónicos.

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