¿Por qué los tambores no pueden producir melodía?

Los instrumentos no solo producen una frecuencia a la vez. Cuando toca una sola nota en un instrumento melódico (como piano, instrumentos de viento, instrumentos de cuerda, etc.), produce muchas frecuencias diferentes al mismo tiempo: se produce un espectro completo. Pero este espectro no es aleatorio. Sigue bastante de cerca la serie armónica , que puede considerarse como los valores "ideales" que más atraen a nuestro oído. Cuando se toca una sola nota, las frecuencias más altas, a menudo más débiles que se producen, se denominan sobretonos. (Para leer más sobre eso, consulte mi respuesta aquí ). Cuando los sobretonos coinciden con la serie armónica, suena armonioso y tenemos la sensación de escuchar una sola nota/tono. He aquí un ejemplo de una forma de onda producida por una flauta:

^{http://hiperfísica.phy-astr.gsu.edu/hbase/Music/imgmus/fluw3.gif}

Pero cuando golpeas un tambor, el espectro de frecuencias se desvía bastante de la serie armónica. Sí, a menudo hay una sola frecuencia más alta, pero los armónicos no coinciden con lo que esperamos escuchar de un instrumento melódico/de una sola nota. Como resultado, nuestros oídos no tienen la misma sensación de escuchar un solo tono definido. Suena más como una colisión contundente que como una nota definida. Por esta razón, sería mucho más difícil reconocer una melodía en un tambor que en un violín. Esto se llama falta de armonía . Un solo golpe en los timbales produce un espectrógrafo como este:

^{https://i2.wp.com/wtt.pauken.org/wp-content/uploads/2011/06/Kolberg-Timpano-Spectrum.jpg?zoom=2&resize=389%2C301}

Según la hiperfísica , los sobretonos de los timbales teóricamente serían estos múltiplos de la frecuencia más baja/fundamental: 1, 1,35, 1,67, 1,99, 2,30, 2,61. Esto se desvía bastante de la serie armónica de sonido ideal, donde los sobretonos son múltiplos enteros de la frecuencia más baja/fundamental.

Esto podría plantear la pregunta: ¿por qué los sobretonos de un tambor no son armónicos? ¿Qué cualidad física de un instrumento causa esta falta de armonía? (Armónico = múltiplo entero de la frecuencia fundamental/más baja). Todo se reduce a esto: una membrana circular vibrante tiene una dimensión adicional dentro de la cual puede vibrar en comparación con una cuerda 1D o una columna de aire 1D. Esta dimensión adicional da lugar a vibraciones simétricas y asimétricas. Para los timbales, todas las vibraciones simétricas producen frecuencias inarmónicas que no son múltiplos enteros de la frecuencia fundamental. Y solo 5-6 de los modos vibratorios asimétricos son armónicos. Esos se llaman los "modos preferidos", y son muy pocos en comparación con los sobretonos de un instrumento melódico.

Pero más allá de esto, hay otra razón logística por la que la batería no es tan adecuada para una melodía como los instrumentos melódicos. Los tambores se afinan antes de una actuación y muchos no se pueden volver a afinar en el acto. Sin embargo, hay bateristas de jazz que usan una técnica llamada "percusión melódica". Uno de los más conocidos es Ari Hoeing. Aquí hay un video de su canal de YouTube de él tocando You Are My Sunshine . Lo verá empujando hacia abajo la batería para aumentar la tensión y producir un tono más alto. Definitivamente es reconocible, pero quizás en comparación con el saxofón, es un poco más difícil distinguir las notas que tocan los tambores.

Los tambores PUEDEN tocar melodías, pero la cantidad de tonos y notas que tiene disponibles está limitada por el número de tambores que tiene (sin contar las aplicaciones creativas de "doblar" el parche del tambor para producir tonos más altos).

Terry Bozzio es un ejemplo de un baterista que usa una batería masiva para poder tocar melodías más complejas en la batería. En un video de la configuración de su kit, menciona que su kit es mitad cromático y mitad diatónico.

¡Esta bestia debe ser una pesadilla para mantenerla en sintonía!

Nadie ha mencionado sartenes , también conocidos como tambores de acero . Sin duda, se utilizan para tocar melodías. El principal problema es que las melodías suelen contener notas de larga y corta duración, y los tambores generalmente solo pueden producir notas cortas, por lo que se deben realizar redobles para "sostener" notas más largas.

Para aquellos que no han tenido el placer, los tambores de aceite de acero de 40 galones se cortan a la mitad, o menos, y se enciende un fuego en ellos. En un momento en que están muy calientes, se reboza la parte superior para darle forma de plato. Luego la parte inteligente. En una cacerola soprano, la parte superior se divide en unos veinte círculos pequeños, cada uno de los cuales representa una nota, generalmente diatónica, a menudo en re mayor. Otras que están destinadas a tenor tienen inscritos tres o cuatro círculos más grandes.

Esos círculos luego se calientan y se convierten en platos separados. El orden es importante, y luego se golpean hasta afinar, haciendo un par de octavas. Se juega con palos que tienen gomas elásticas enrolladas en los extremos.

Probablemente el último instrumento barato, si no gratuito, de las Indias Occidentales originalmente. Una banda puede sonar muy impresionante: se han interpretado sinfonías y su sonido es típico de las Indias Occidentales.

En contraste con la pregunta, los timbales son un conjunto de batería que puede tocar melodías (aunque casi siempre se les da solo partes de acompañamiento). De hecho, están afinados en tonos (un tono por tambor) antes de que comience una pieza.

El desafío es que los tonos de los tambores no se pueden cambiar fácilmente. Podrías seguir el Réquiem de Berlioz ( Grande messe des morts ) y tener ocho pares de timbales tocados por diez personas y tener contenido melódico, pero un jugador probablemente no podría moverse lo suficientemente rápido entre los tambores para tocar una melodía en cualquier tipo de tempo razonable.

La teoría científica detrás de esto está cubierta en el artículo "La física de los timbales" en la edición de noviembre de 1982 de Scientific American .

La vibración de una cuerda (por ejemplo, una cuerda de violín) o una columna de aire (por ejemplo, un tubo de órgano) tiene modos que son ondas sinusoidales. Dado que los ceros de una onda sinusoidal ocurren en proporción 1:2:3:4..., el sonido producido por un violín o un órgano tiene armónicos en aquellas proporciones que el oído humano escucha como un tono/tono definido.

Por el contrario, la vibración de una piel de tambor circular tiene modos que son funciones de Bessel. Los tres ceros más pequeños de las funciones de Bessel acotadas (es decir, de primer tipo) son 2,4048, 3,8317, 5,1356 ( fuente ), que están aproximadamente en una proporción de 2:3:4. Esa proporción no es lo suficientemente exacta para que un oído humano escuche un tono, razón por la cual la mayoría de los tambores, como los tom-toms, nos suenan atonales. Sin embargo, en un timbal, la forma de la "hervidora" afinará los armónicos en una proporción más exacta de 2:3:4, y el oído humano puede escuchar eso como un tono definido, solo que sin una fundamental.

Original

Un tambor produce un tono con cierto tono muy parecido a una cuerda percutida con un mazo.

La respuesta a su pregunta es que, para muchos tipos de tambores, la suposición anterior es completamente incorrecta.

La parte más esencial del sonido de un redoblante es el ruido (es por eso que las máquinas que sintetizan electrónicamente sonidos de percusión en su mayoría solo usan el ruido como base para redoblantes o hi-hats), eso no significa un cierto tono en absoluto, sino todo el sonido. el espectro en varias octavas se llena con un ruido suave. Básicamente hay dos tipos elementales de sonidos, tonos puros y ruido (un tercero serían transitorios, pero esto no es relevante aquí). Los tonos puros son ondas sinusoidales, en un momento dado solo tienen una frecuencia, aunque pueden subir y bajar con el tiempo, y perceptivamente, varios tonos puros separados pueden unirse como armónicos, como ocurre con la mayoría de los instrumentos musicales que producen notas.

El ruido, por otro lado, no está hecho de tonos puros en absoluto, muchas personas están confundidas acerca de esto porque el análisis de Fourier dice que cada sonido está hecho de la suma de un montón de ondas sinusoidales, sin embargo, el análisis discreto de Fourier interpreta un sonido como repetido. en un bucle Si no interpreta un sonido como un bucle de duración fija, entonces su espectro es continuo y no está compuesto por una suma de ondas discretas.

En otras palabras, algo así como una breve ráfaga de ruido como el golpe de una caja debe considerarse mejor como un área llena en el plano de frecuencia de tiempo, lo que significa que no tiene nada que coincida con una nota que se destaque. En lugar de tener un pico agudo en un tono dado (y sus armónicos), el ruido es bastante suave en todas partes, por lo que no hay un "cierto tono" en absoluto.

En el caso de los bombos, el sonido es principalmente un tono puro (opcionalmente con algunos armónicos y posiblemente algún ruido proveniente del golpe inicial o de la reverberación) hay un "cierto tono", sin embargo, desciende rápidamente sobre el rango de una octava o dos, por lo que normalmente no pensaría que tienen un tono identificable. Los timbales producen principalmente ruido, sin embargo, tienen un pico agudo en el volumen de un cierto tono plano, por lo que tienen notas asociadas con ellos. Entonces, un problema con su pregunta es que realmente no especificó en qué tipo de batería está pensando.

En aras de la pedantería, los tambores pueden tener algunos componentes de tono puro bastante planos (como se centró en la respuesta de jdjazz), sin embargo, no es esencial para el sonido del tambor (por eso muchos sintetizadores no se molestan) y dado que hay un montón de ellos un Por todas partes no producen nada que puedas reconocer como una nota, es por eso que nadie se molesta en asegurarse de que se ajusten a la tonalidad de la música que se está reproduciendo. Y finalmente, por supuesto, puede transponer cualquier muestra en cualquier número de semitonos, como lo permiten algunos teclados electrónicos, sin embargo, tendrá problemas para producir una melodía que valga la pena si usa los tipos de sonidos inadecuados descritos anteriormente.

Para un tambor como una caja, cuando la caja no está activada, hay un tono definido. Pero ese es el problema: es un tono. Podrías tener una melodía de una nota, pero eso es todo. Lleva un tiempo cambiar el tono de una caja.

Cuando la caja está activada, hay tantas notas a la vez (sobretonos) que no se puede discernir fácilmente un tono.

Sí, tambores de acero. No sé por qué ya casi nunca los ves/escuchas; eran bastante populares en los años 60, IIRC.

Creo que la batería y la percusión proporcionan un impulso/sensación a la melodía. Nos obliga a engancharnos a ciertas notas. Sin embargo, si quieres hablar de melodía mientras tocas la batería, Aric Improta utiliza ingeniosamente pads de muestra para crear algunos ritmos desagradables: