¿Son los tonos más altos siempre los más fáciles de escuchar en una textura musical?

Sí, algunas frecuencias son más fáciles de escuchar. Tendemos a ser especialmente sensibles a las frecuencias alrededor de 2000 y 5000 hercios. La resonancia del canal auditivo y la función de transferencia de los huesecillos del oído medio causan este fenómeno.

Vemos esto medido en gráficos de contorno de igual volumen , un estudio realizado por primera vez por Harvey Fletcher y Wilden A. Munson, que luego se conocerá como las curvas de Fletcher-Munson . Desde entonces se han realizado otras mediciones y se encontraron algunos defectos en las mediciones de Fletcher-Munson. Los gráficos de contorno de igual volumen actuales, en comparación con las curvas de Fletcher-Munson, son muy diferentes en algunos rangos, especialmente en la mitad inferior del espectro.

Podemos ver que nuestra sensibilidad alcanza su punto máximo alrededor de los 4kHz, por lo que será más fácil escuchar frecuencias alrededor de ese rango. También vemos que no es el caso de "cuanto más alto, más fácil", ya que la sensibilidad irá disminuyendo a medida que superemos los 5kHz.

Otra cosa a tener en cuenta es que a medida que aumenta la intensidad del sonido, las diferencias se reducen. A amplitudes bajas, las diferencias son mucho mayores que a amplitudes más altas.

En resumen: no. Obviamente, no escuchas murciélagos. Pero en realidad, el principal problema con su pregunta es que escribe "todos los demás factores, como la dinámica, el timbre, la articulación, etc., son iguales". "dinámico" es un término difuso que generalmente implica volumen, y un volumen similar se notará de manera similar. "timbre" contiene la composición a partir de armónicos y eso implica un conjunto de frecuencias. No es independiente del tono.

La frecuencia fundamental habitual suele tener varios armónicos decrecientes. La mayor parte de los armónicos, incluso para los instrumentos más altos que se tocan, se encuentran dentro de frecuencias razonablemente audibles. Por lo tanto, los armónicos de las notas altas están muy bien distribuidos y tienen los rangos de frecuencia más altos principalmente para ellos.

Eso les da una ventaja. Hay muchas maneras en las que se pueden hacer tonos para "atravesar". Los acordeones usan "trémolo", varias lengüetas ligeramente desafinadas entre sí. El batido resultante es muy regular y muy perceptible incluso en comparación con notas similares (no sincronizadas). Cosas como los sombreros de copa cubren una gran parte del espectro de alta frecuencia con una dinámica común, destacándose nuevamente como una unidad. Los instrumentos de percusión (esto incluye instrumentos de cuerda sin arco) tienen envolventes comunes para su huella de frecuencia. Los cantantes y los instrumentos de viento tienen una distribución característica de "formantes", que son envolventes de frecuencia que no se mueven con el tono fundamental en sí.

Entonces, como en un dibujo a lápiz que solo consiste en líneas y en realidad marcas de lápiz, hay muchas pistas que ayudan a unir las piezas y compensarlas de otros elementos. Los tonos altos tienden a estar "bien iluminados" en la textura del sonido. Pero, por ejemplo, el zumbido de un tubo CRT o (más probable en estos días) una fuente de alimentación conmutada, a pesar de ser alto, es difícil de discernir porque tiene pocos armónicos audibles y no detecta cambios de volumen.

¿Son los tonos más altos siempre los más fáciles de escuchar en una textura musical (siendo iguales todos los demás factores, como la dinámica, el timbre, la articulación, etc.)?

Supongo que cuando lo pones de esa manera, "todos los demás factores", diría que las voces superior e inferior son las más fáciles de escuchar.

Dicho esto, hay una serie de factores que considero muy importantes si una línea en una textura se percibe como "saliente" y eso es el contenido de ritmo y tono.

Si las voces superior e inferior tienen un ritmo más lento y tienen el mismo ritmo, se destacará una voz interior de ritmo más rápido, en particular cuando tiene un contenido de tono variado (en oposición a una figura repetida). Además, si la voz interior tiene mucha disonancia y las voces exteriores utilizan mayoritariamente consonantes, entonces la voz interior también se distinguirá por el uso de la disonancia.

Sin embargo, en muchos casos, la línea superior también será más interesante tanto en contenido de ritmo como de tono.

¿Es la parte del bajo siempre tan fácil de escuchar como la parte de la melodía?

Si lo pones de esta manera, "siempre", entonces diría que no. Muy a menudo sucede que la voz más baja tiende a moverse a saltos o al menos a saltos más grandes que las voces internas. Eso contribuye mucho a la claridad con la que puedes escucharlo. Si configura una textura en la que la voz más baja usa aproximadamente los mismos contornos que las voces internas, entonces se vuelve menos distintiva.

Otra cosa que sucede a menudo con la voz más baja es que tiende a haber más espacio entre la voz más baja y la más baja de las voces internas que entre las propias voces internas. Este espaciado también le ayuda a distinguir la voz más baja con mayor claridad dentro de la textura. Entonces, si la voz más baja está espaciada de manera estrecha, eso le quitará algo de su prominencia, posiblemente lo suficiente como para permitir que una voz interior se escuche con mayor claridad.

Soy demasiado perezoso para buscar referencias, pero entiendo que parece haber un fenómeno psicológico en el que la amplitud y el tono son factores de una sensación de intensidad . Con dos tonos de la misma amplitud: el más alto parecerá cortar al más bajo. Pragmáticamente, un bajo necesitará mucho más aire para competir por volumen con un soprano.

Pero tengo entendido que este es un efecto psicológico , no directamente reducible a una explicación física.

No sé acerca de 'más fácil de escuchar', dentro de una pieza de audio bien producida, debería poder escuchar todo.

Sin embargo, dentro de un acorde, por ejemplo, asocio la nota más alta de un acorde como "la que se destaca".

He hecho dos breves ejemplos rápidos de "Twinkle, Twinkle, Little Star" para demostrar lo que quiero decir. (Usé el primer secuenciador en línea que pude encontrar, realmente no estoy familiarizado con él, espero que funcione, tengo una configuración muy básica, así que espero que lo hagan. Si no, lo siento, tal vez un proyecto para meta ser para obtener algo que podamos integrar más fácilmente en las preguntas y respuestas, como chess.stackexchange.com tiene un visor de reproducción de juegos integrado).

El primer ejemplo, la melodía se toca con acordes donde la nota más alta de cada acorde también pertenece a la melodía: http://onlinesequencer.net/20687 (versión midi) - y esto suena bastante bien.

El segundo ejemplo, la melodía se toca con acordes donde la nota más baja de cada acorde toca la melodía principal: http://onlinesequencer.net/20693 (versión midi) - que, para mí, es apenas reconocible y más adecuada como armonía/acompañamiento de la melodía, para la mano izquierda.

(No)científicamente, creo que dos frecuencias del mismo sonido (por lo tanto, el mismo instrumento) con la misma amplitud vibrarán la misma cantidad de aire, para una sola longitud de onda de sonido (posiblemente no sea lo mismo porque lo que produce la frecuencia más baja está vibrando más lentamente). Un sonido de mayor frecuencia tiene una longitud de onda más corta, por lo que esperaría que vibre más aire porque se mueve a un ritmo más rápido. Si esto es compatible con la mecánica de la audición, no lo sé, pero dentro del rango de tono de un instrumento musical, las notas más altas de los acordes parecen escucharse de manera más prominente.