La historia habitual que he escuchado que describe la diferencia entre una nota de 440 Hz tocada por una flauta y una trompeta es que los sobretonos son diferentes. Es decir, si toca una nota a 440 Hz, también habrá componentes de Fourier a 880 Hz, 1320 Hz, etc. La diferencia en las amplitudes relativas de esos armónicos más altos constituye la diferencia entre instrumentos.
Sin embargo, si juegas con un subprograma de Fourier (como este , el primero de una búsqueda en Google), creo que rápidamente te convencerás de que no puedes hacer un sonido como una trompeta, una flauta o casi cualquier otro. que una caja electrónica con él.
¿Cuál es la diferencia esencial entre la fuente de sonido idealizada y la fuente de sonido real?
Hay algunas cosas diferentes que suceden aquí:
Para los instrumentos físicos reales, no es cierto que los armónicos sean múltiplos enteros de la fundamental. Cerca, por lo general, pero hay ligeras desviaciones. Además, ningún músico toca una nota perfectamente uniforme. Hay pequeñas variaciones aleatorias en el tono y el volumen, y tienen diferentes características en diferentes instrumentos.
La principal diferencia son las modulaciones lentas de amplitud y frecuencia de los instrumentos naturales, que doblan ligeramente la nota. El instrumento electrónico puede producir estos efectos, por supuesto, pero no son cosas naturales para encontrar en el espacio de Fourier. Para producir una nota que se desvanezca gradualmente, o que cambie un poco de frecuencia, necesita opciones especiales de amplitudes para frecuencias muy bajas en comparación con el tono fundamental, y no las encontrará buscando a ciegas en el espacio armónico.
Puede usar una grabación del instrumento natural para encontrar una secuencia armónica característica razonable, y esto reproducirá un facsímil reconocible del instrumento de la serie de Fourier, pero sonará rígido y metálico sin agregar modulaciones de amplitud y frecuencia.
Una cosa que no se ha señalado todavía (creo) es que el espectro de frecuencia de un instrumento cambia con el tiempo. Así que no solo importan los matices, sino que también cambian con el tiempo.
Algunos sintetizadores pueden sintetizar sonidos dado un espectro de frecuencia y, combinados con otros efectos que cambian el sonido sintetizado de alguna manera (como un filtro de paso bajo que cambia el corte con el tiempo), esto puede producir un sonido que se parece bastante al instrumento. Sin embargo, hay tantas variables con un instrumento real que es imposible modelarlas todas y, por lo tanto, el sonido sintetizado sonará ligeramente diferente.
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