¿Qué son exactamente los sonidos complejos en términos de ondas de audio?

Lo que ve y escucha en la forma de onda final es la suma de todos los instrumentos, la suma de todas las fuentes individuales.

Todos esos sonidos se pueden codificar en una sola forma de onda. En el caso de su primer ejemplo (sonido estéreo) tiene dos canales (dos formas de onda, dos señales) en lugar de uno.

En otras palabras, sí, es un solo sonido (o dos sonidos en el caso del estéreo). No es diferente a lo que sucede cuando escuchas un sonido en vivo. Tus oídos captan la suma de todos los sonidos en la habitación en ese momento y posición en particular. La misma suma tiene lugar acústicamente en la sala y digital o electrónicamente en forma de onda.

Un tono de 20Hz

y un tono de 200Hz

se puede resumir en esta única forma de onda:

Esta interacción también puede ser destructiva.

Cualquier forma de onda

sumados con una forma de onda idéntica, pero con fase invertida

se anularán entre sí.

Lo mismo está pasando en escenarios más musicales, en canciones cotidianas.

Patada

trampa

y línea de bajo

pueden resumirse en una sola forma de onda.

Cualquier sonido puede modelarse como una combinación de formas de onda sinusoidales a diferentes frecuencias; En muchos casos, si un sonido contiene múltiples frecuencias que son todas múltiplos o casi múltiplos de una frecuencia "fundamental" común, la unión de esos sonidos se percibirá como un sonido cuya frecuencia es la fundamental y cuyo "carácter" está determinado por las relaciones de frecuencia y amplitud involucradas. Tenga en cuenta que, en algunos casos, un oyente percibirá la frecuencia fundamental incluso si no hay presente ningún sonido de esa frecuencia. Por ejemplo, una combinación de 300 Hz, 500 Hz y 700 Hz generalmente no se percibiría como una colección de tonos, sino como un solo tono de 100 Hz. Agregar contenido a 200 Hz, 600 Hz, 900 Hz u otros múltiplos de 100 Hz no cambiaría el tono percibido del sonido, pero probablemente lo haría sonar "

Tenga en cuenta que la reproducción del sonido rara vez es perfecta; cuando las vibraciones en el aire se convierten en señales eléctricas o viceversa, o cuando las señales eléctricas o las vibraciones se "mueven", hay cuatro tipos generales de cosas que pueden suceder:

1. El escalado lineal simple simplemente multiplica la amplitud de todo el contenido de frecuencia por una cantidad constante.

2. Otros efectos lineales modifican la señal de tal manera que aplicar el efecto lineal a la combinación de dos señales daría el mismo resultado que aplicar el efecto a cada señal individualmente y combinar el resultado. Tenga en cuenta que los efectos lineales pueden verse (y a menudo lo son) afectados por lo que la señal ha estado haciendo en el pasado. Considere, por ejemplo, un efecto de eco simple que agrega a una señal el 50% de la misma señal, retrasada por 0.001 segundos. Tal efecto aumentaría en un 50 % la amplitud de cualquier múltiplo de cualquier frecuencia que fuera un múltiplo de 1000 Hz (ya que la señal retardada estaría en fase con la no retardada) pero reduciría en un 50 % la amplitud de cualquier señal que era un múltiplo impar de 500 Hz (ya que la señal retrasada tendría sus puntos altos al mismo tiempo que la no retrasada tenía sus puntos bajos). Otras frecuencias se aumentarían o reducirían en cantidades diferentes. Los procesos lineales cambiarán las amplitudes y las relaciones de fase de las frecuencias que están presentes en la señal original, pero no cambiarán las frecuencias mismas.

3. La distorsión armónica modifica una señal de tal manera que la amplitud instantánea resultante en cualquier momento dependerá de alguna manera arbitraria de la amplitud instantánea de la señal original en ese momento. A diferencia de los efectos lineales, la salida de un proceso de distorsión armónica no depende de ninguna manera de lo que haya hecho la señal en un momento anterior. Dada una señal que contiene alguna combinación de frecuencias, el resultado de un proceso de distorsión armónica contendrá solo frecuencias que pueden expresarse como la suma de múltiplos enteros arbitrarios (positivos o negativos) de señales que están presentes en el original. Si todas las frecuencias que están presentes en el original son múltiplos de una frecuencia fundamental común, todas las frecuencias que están presentes en la señal distorsionada serán igualmente múltiplos de esa frecuencia.

4. Los efectos que no pueden caracterizarse como lineales, ni como una distorsión armónica puramente independiente del tiempo, pueden incluirse en una categoría de "todo lo demás". Pasar una señal a través de múltiples efectos lineales es equivalente a pasarlos a través de uno potencialmente más complicado; Del mismo modo, pasar una señal a través de múltiples tipos de efectos de distorsión armónica producirá alguna forma de distorsión armónica. Sin embargo, la combinación de efectos puede producir resultados que no se pueden simplificar de esa manera.

Los efectos de distorsión armónica a menudo pueden ser agradables cuando todas las frecuencias de la señal original son múltiplos de una fundamental común; la aplicación de efectos lineales después de dicha distorsión también puede producir un sonido agradable. Sin embargo, agregar distorsión después de muchos tipos de efectos lineales producirá con frecuencia sonidos bastante desagradables, ya que a las diferentes frecuencias se les aplicará distorsión de diferentes maneras.