Espectro de frecuencia peculiar de trompeta

Así que hice este analizador de espectro de frecuencia y probé varios instrumentos tocando una nota determinada. No parece haber ningún problema con el 'ecualizador'. Sin embargo, encontré el espectro de la trompeta bastante inusual.

Espectrograma de trompeta

Entonces la frecuencia fundamental no es la de mayor intensidad. Armónicos más altos (rango de 1,5 kHz a 2,5 kHz) Los armónicos tienen una contribución mucho mayor al sonido.
Teniendo en cuenta que todos los rangos de frecuencia son del mismo tamaño, no se me ocurrió ninguna explicación posible aparte de que es algo característico de la trompeta, lo que me hace preguntarme si la gente percibe que la nota es la primera/segunda ( o lo que sea en el rango de 1.5-2.5kHz) armónico o la frecuencia fundamental?
También adjunto espectro para saxofón para la misma nota:

Espectro de saxofón

¿Obtiene los mismos resultados (es decir, una frecuencia no fundamental que no es la más alta) independientemente de la nota que toque? ¿Es lo mismo para toda la gama del instrumento?
¿Puedes decirnos qué nota estabas tocando para producir el primer gráfico?
Definitivamente sería más perspicaz si observara un espectro adecuado en lugar de esas barras de filtrado amplio. Esto se puede hacer con cualquier software medio decente hoy en día (gratis o no: Audacity , Reaper, Python script...).

Respuestas (2)

Excelente hallazgo! La trompeta, así como el trombón acústicamente similar, son instrumentos muy peculiares en lo que respecta a la física. Son tubos cilíndricos cerrados en un extremo, por lo que deberían tener una longitud de onda fundamental que sea 4 veces la longitud del tubo, y solo generar sobretonos impares. Busque en el clarinete un instrumento que realmente obedezca este 1 .

Pero la trompeta claramente toca una serie completa de armónicos, excepto por una fundamental que aparentemente falta. Y si mide la longitud real del tubo para ver cuál debería ser el fundamental, claramente está pasando algo extraño.

La respuesta es que el tubo de metal solo quiere producir armónicos extraños, pero el diseño de la boquilla y la campana disuelven los armónicos en una serie completa de armónicos. Ver aquí para más detalles.

¡Esto significa que la trompeta en realidad no produce su fundamental en absoluto! Solo escuchas el segundo armónico y los armónicos más altos, y tu cerebro llena el fundamental faltante. En realidad no está allí.

La trompeta usa este efecto psicoacústico de manera innata, pero también se ha usado intencionalmente en algunas otras áreas. Los organistas tocarán un conjunto de notas que imitan una serie de armónicos, lo que hace que parezca sonar la fundamental no tocada. Y algunos saxofonistas modernos han aprendido a usar multifónicos (cantar a través del instrumento mientras se toca) para hacer lo mismo, llamados tonos de Tartini .

1 El clarinete tiene una longitud de cuerpo que es aproximadamente la misma que la de una flauta o un saxo soprano, pero se toca significativamente más bajo. Luego, cuando agrega la clave de registro, el instrumento salta una doceava en lugar de una octava (hasta su tercer armónico).

WTF: ¡Guau, la trompeta es divertida!
Buena introducción a la física, pero no es realmente cierto que la trompeta no produzca la fundamental en absoluto , ¿verdad? La boquilla es bastante no lineal y genera la frecuencia "imposible" a través de la intermodulación entre los sobretonos. Sin duda, el carácter estruendoso de la trompeta y el trumbone se debe en gran parte al efecto que describes. Pero encuentro la referencia que vincula un poco oscura, sería bueno ver alguna investigación que realmente muestre gráficos de la impedancia acústica a lo largo de la longitud de una trompeta y modos propios calculados.
Para agregar a esto, el mismo truco se usa a menudo en la música pop para la línea de bajo. Muchas fuentes de reproducción (por ejemplo, altavoces de teléfonos móviles o auriculares baratos) no pueden manejar esas bajas frecuencias fundamentales, por lo que en la etapa de mezcla/masterización es común usar técnicas (distorsión o cambio de tono, por ejemplo) que agregan armónicos más altos para hacer que la línea de bajo parezca existir. Por el contrario, algunos instrumentos como el bajo producen más armónicos que fundamentales, y es común agregar ese fundamental utilizando un sintetizador de onda sinusoidal para una mejor reproducción en sistemas que pueden manejar esas frecuencias más bajas.
Confundes la fundamental de la nota que se toca con la fundamental del instrumento. Es cierto que una trompeta en si bemol difícilmente puede producir la fundamental (Bb2), pero si toca Bb3, entonces la fundamental de esa nota ciertamente existirá. También dudo de tu explicación en general. Si bien la fundamental es difícil de producir, ciertamente es posible y se vuelve plana, no nítida. En fliscorno, es una nota perfectamente buena. Incluso se podría requerir que los trombonistas lo toquen. Por el contrario, en la trompeta natural, incluso el segundo armónico es difícil de producir.
"pero si tocas Bb3, entonces la fundamental de esa nota ciertamente existirá". -- No, no lo hará. Mira un analizador de espectro, no está ahí. "Si bien la fundamental es difícil de producir, ciertamente es posible", es un tono de pedal, estás forzando una vibración a través del instrumento que no es una resonancia natural. "En fliscorno, es una nota perfectamente buena". -- flugel es un instrumento cónico y obedece a diferentes físicas. "Incluso podría ser necesario que los trombonistas lo toquen". -- el trombón puede hacer que los tonos de los pedales suenen mejor.

aquí podría estar tu respuesta:

https://physics.stackexchange.com/questions/246020/es-posible-que-un-armónico-sea-más-fuerte-que-la-frecuencia-fundamental/246023

No es raro que algunos de los armónicos más altos tengan una amplitud mayor. Echa un vistazo al espectro de frecuencias de una trompeta, por ejemplo. Espectro de frecuencia de trompeta

ingrese la descripción de la imagen aquí

Espectro de frecuencia peculiar de trompeta
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