Acústica i Organologia I - dtic.upf.eduegomez/teaching/acustica/MateriaAcusticaI-1Q0506.pdfAcústica i Organologia I Curs 2005-2006 Emília Gómez, Enric Guaus Descripció de l’Assignatura

Acústica i Organologia I Curs 2005-2006

Primer Quadrimestre Emília Gómez, Enric Guaus

Acústica i Organologia I

Enunciats de Pràctiques

Emília Gómez Enric Guaus

Índex de Continguts:

1. Descripció de l’Assignatura 2. Avaluació Inicial 3. Enunciats de Pràctiques

• Pràctica 1: Senyals Sinusoidals • Pràctica 2: La Sèrie Harmònica • Pràctica 3: Moviment Harmònic i Esmorteïment • Pràctica 4: Interferències i Ones Estacionàries • Pràctica 5: Temperaments • Pràctica 6: Sonòmetre • Pràctica 7: Audiometries • Pràctica 8: Estudi de la Veu Cantada • Pràctica 9: Acústica dels instruments de corda • Pràctica 10: Acústica dels instruments de vent


Emília Gómez, Enric Guaus

Descripció de l’Assignatura General: Nom: Acústica i Organologia I Departament: Sonologia Tipus: Troncal Nombre de crèdits: 6 Hores de classe: 3h:00’ hores setmanals repartides de la següent manera

1h :30’ hores setmanals de teoria 1h :30’ hores setmanals de pràctiques

Quadrimestres: 1r. i 2n. Requisits: No en té Professorat: Emilia Gómez [email protected]

Enric Guaus [email protected] Objectius: - Explicar els fonaments físics de la generació del so en els instruments musicals acústics, i

les seves característiques perceptuals més rellevants. - Adquirir coneixements bàsics sobre la utilització, rol i funció dels instruments musicals en

les cultures musicals occidentals. - Classificar els instruments segons criteris físics i acústics. Continguts: Conceptuals: - Física elemental de sistemes vibratoris en cordes, tubs, membranes, plaques i varilles. - Trets físics perceptuals del so. - Propagació d'ones. - Tècniques i eines elementals d'anàlisi de so. - Caracterització acústica de les diferents famílies d'instruments. - Acústica de sales.

Procedimentals: - Manipulació sistemàtica de generadors i ressonadors sonors. - Presa de mesures físiques i acústiques bàsiques. - Manipulació de programari per a l'anàlisi dels sons.

Metodologia: 45 hores de l’assignatura es reparteixen en 30 sessions d’1h:30’ cadascuna, repartides all llarg del quadrimestre, és a dir, 2 sessions d’1h:30’ a la setmana. Aquestes sessions es reparteixen de la següent manera: - 1h:30’ de classe magistral amb tots els alumnes del grup - 1h:30’ de classe pràctica amb la meitat dels alumnes del grup



Calendari: Sessions Teòriques: Setmana 1 Tema 0 i

Tema 1 30/09/2005 Descripció de l’assignatura i Avaluació Inicial

Recordatori de trigonometria Setmana 2 Tema 2 07/10/2005 Oscil.lacions Setmana 3 Tema 3 14/10/2005 Ones Setmana 4 Tema 4 21/10/2005 Interferències Setmana 5 Prova 1 28/10/2005 Prova d’avaluació 1 (T1-T4) Setmana 6 Tema 5 04/11/2005 Temperaments Setmana 7 Tema 6 11/11/2005 Acústica Bàsica Setmana 8 Tema 7 18/11/2005 Acústica Fisiològica Setmana 9 Prova 2 25/11/2005 Prova d’avaluació 2 (T5-T7) Setmana 10 Tema 8 02/12/2005 Acústica de la veu cantada Setmana 11 Tema 9 16/12/2005 Acústica dels instruments de corda Setmana 12 Tema 10 13/01/2006 Acústica dels instruments de vent Setmana 13 Prova 3 20/01/2006 Prova d’avaluació 3 (T8-T10) Sessions Pràctiques: Setmana 1 Pràctica 1 30/09/2005 Senyals Sinusoïdals Setmana 2 Pràctica 2 07/10/2005 La sèrie harmònica Setmana 3 Pràctica 3 14/10/2005 Moviment harmònic i Esmorteïment Setmana 4 Pràctica 4 21/10/2005 Interferències Setmana 5 Recapitulació 28/10/2005 Recapitulació i entrega de les pràctiques 1 a 4 Setmana 6 Pràctica 5 04/11/2005 Temperaments Setmana 7 Pràctica 6 11/11/2005 Sonòmetre Setmana 8 Pràctica 7 18/11/2005 Audiometries Setmana 9 Recapitulació 25/11/2005 Recapitulació i entrega de les pràctiques 5 a 7 Setmana 10 Pràctica 8 02/12/2005 Estudi de la veu cantada Setmana 11 Pràctica 9 16/12/2005 Acústica dels instruments de corda Setmana 12 Pràctica 10 13/01/2006 Acústica dels instruments de vent Setmana 13 Recapitulació 20/01/2006 Recapitulació i entrega de les pràctiques 8 a 10 Avaluació i qualificació: Percentatges: - 30% Pràctiques - 60% Teoria

- 20% Prova d’avaluació 1 - 20% Prova d’avaluació 2 - 20% Prova d’avaluació 3

- 10% Activitats Complementàries Condicions: - Per poder fer mitja entre la teoria i les pràctiques, cal tenir les dues parts aprovades per

separat amb nota igual o superior a 5. - Les tres proves d’avaluació fan mitja entre elles amb nota superior o igual a 4. - La no presentació a alguna de les proves representa haver de repetir l’assignatura. - La no presentació d’alguna de les pràctiques representa haver de repetir l’assignatura - Qualsevol pràctica entregada amb retard, tindrà com a nota màxima un 5.



- La nota mitjana es calcula automàticament -> No hi ha excepcions. - No hi ha “Suspens Recuperable”. - La qualificació de NP s’aplicarà només en aquells cassos en què no hi hagi constància de

CAP registre d’avaluació. Materials recomanats Bibliografia recomanada:

- THE SCIENCE OF SOUND; Thomas D. Rossign; Addison-Wesley - THE PHYSICS OF MUSICAL INSTRUMENTS; Neville H. Fletcher & Thomas D.

Rossign; Springer-Verlag - FUNDAMENTALS OF MUSICAL ACOUSTICS; Arthur H. Benade; New York Dover

Publications - ACOUSTICAL FOUNDATIONS OF MUSIC; John Backus

Bibliografia complementària: - ACÚSTICA FISICO-MUSICAL; Antonio Calvo-Manzano; Real Música - ACÚSTICA MUSICAL; Gonzalo Fdez. de la Gándara y Miguel Lorente; ICCMU - FUNDAMENTALS OF ACOUSTICS; Lawrence E. Kinsler & Austin R. Frey; John

Wiley & Sons, INC - FÍSICA; Paul A. Tipler; Ed. Reverté - ACUSTICA; Leo L. Beranek; Editorial Hispano Americana S.A. - THE PHYSICS OF MUSIC; Alexander Wood; Methuen Co LTD.

A més a més, durant el curs s’aniràn repartint i comentant apunts, planes Web i articles.


Primer Quadrimestre Emilia Gómez

AVALUACIÓ INICIAL Estudiant: ............................................................................ Assignatura: Acústica i Organologia I OBJECTIUS − Explicar els fonaments físics de la generació del so en els instruments musicals acústics, i les seves

característiques perceptuals més rellevants. − Adquirir coneixements bàsics sobre la utilització, rol i funció dels instruments musicals en les cultures

occidentals. − Classificar els instruments segons criteris físics i acústics. OBSERVACIONS I INTERPRETACIONS DE PRESENT (Avaluació inicial) Dades generals: Adreça electrònica: NIE: Estudis musicals previs: Estudis generals previs: Àmbit, itinerari i modalitat? Any: Instrument: Quantes hores setmanals pots dedicar-li a l’assignatura? Avaluació inicial: POC MIG MOLT Quin interès et desperta la Sonologia? | | | | Quin interès et desperta l’Acústica? | | | | Quins coneixements tens d’informàtica? | | | | Utilitzes l’ordinador per feina? | | | | Utilitzes l’ordinador per fer les teves tasques de músic? | | | | Utilitzes l’ordinador per oci? | | | | Utilitzes Internet normalment? | | | | Quants anys fa que no estudies una assignatura de física? molts | | | |pocs Quants anys fa que no curses una assignatura de mates? molts | | | |pocs Tens coneixements sobre l’acústica? | | | | Podries descriure el comportament bàsic del teu instrument? | | | | Podries descriure característiques acústiques d’altres instruments? | | | | Saps a què es deuen els diferents timbres de diferents instruments? | | | | Una corda llarga sonarà més greu que una de més curta? | | | | Una trompeta llarga sonarà més greu que una de més curta? | | | | Un timbal més gran sonarà més greu que un de més petit? | | | | INTERPRETACIONS DE FUTUR

Signatura i data

Barcelona, Setembre del 2005 Professors: Emilia Gómez Gutiérrez


Primer quadrimestre Emília Gómez, Enric Guaus

Pràctica 1: Senyals sinusoïdals Nom: NIE: Grup: Objectius: 1. Entendre el conceptes bàsics de trigonometria explicats a classe. 2. Familiaritzar-se amb els senyals sinusoïdals i identificar-ne els paràmetres identificatius 3. Identificar acústicament els diferents paràmetres mesurables dels senyals sinusoïdals Material: 1. Enunciat de la pràctica. 2. Calculadora científica de Windows. 3. Programari Goldwave que es pot descarregar gratuïtament a la adreça:

http://www.goldwave.com/ Qüestions (contesta en aquest mateix full): 1. Calcula les relacions trigonomètriques pels següents angles del primer quadrant

(expressats en graus):

sin30º= cos30º= tan30º sin45º= cos45º= tan45º sin60º= cos60º= tan60º sin90º= cos90º= tan90º

2. A partir de les relacions trigonomètriques calculades anteriorment, dedueix el valor de les

relacions trigonomètriques per cadascun dels angles als 3 quadrants restants, tal com indica el exemple (ajuda’t tot emplenant els gràfics que trobaràs a la plana següent):

Angle Orig. Quadr. α Sin α Cos α Tan α

2n. 150º sin30º -cos30º -tan30º 3r. 30º 4rt. 2n. 3r. 45º 4rt. 2n. 3r. 60º 4rt. 2n. 3r. 90º 4rt.



30º - 2n. Quadrant

30º - 3r. Quadrant

30º - 4rt. Quadrant

45º - 2n. Quadrant

45º - 3r. Quadrant


60º - 2n. Quadrant

60º - 3r. Quadrant


90º . 2n. Quadrant

90º - 3r. Quadrant


3. Calcula les següents relacions trigonomètriques pels angles del primer quadrant

(expressats en radiants):

sin(π/6)= cos(π/6)= tan(π/6)= sin(π/4)= cos(π/4)= tan(π/4)= sin(π/3)= cos(π/3)= tan(π/3)= sin(π/2)= cos(π/2)= tan(π/2)=



4. Dedueix l’equivalència entre radiants i graus pels següents angles completant la següent

taula:

rad º 60 90 180 360

π/3 π/4 -π

5. Dibuixa com varia la funció sinus quan l’angle varia en funció del temps. Comença amb un

angle molt petit (és a dir, t≈0 [s]) a l’instant inicial que va creixent a mesura que passa el temps tai i com indica la figura:

TEORIA Una funció sinusoïdal genèrica s’expressa amb l’equació següent:

)2sin()( tfAtx ⋅⋅= π on: - x(t) és la funció que varia al llarg del temps. - t representa la variable temps, que va canviant de 0 fins la durada de la funció i es

mesura en segons [s]. - A representa l’amplitud màxima de la funció i es mesura en metres [m]. - f representa la freqüència del senyal, el nombre de voltes/cicles que l’angle fa en 1 segon

i es mesura en Hertz [Hz]. - La inversa de la freqüència és el període T=1/f i és el temps que triga el senyal a fer una

volta (període) complert. Es mesura en segons [s].



6. Genera un nou senyal de durada 10 segons, tal i com indica la figura:

7. Genera un senyal sinusoïdal amb una freqüència 110 Hz, que correspon a un La,

mitjançant una funció sinus. Utilitza el botó Eval f(x) del Goldwave:

8. Sense esborrar el senyal anterior, genera un nou so de 10 segons tal i com has fet a

l’apartat 6.

9. Sintetitza un nou senyal sinusoïdal amb una freqüència 110 Hz, que correspon a un La, mitjançant una funció cosinus.

10. Compara acústicament els dos senyals. Quines diferències notes:



11. Compara visualment, ajudant-te de les eines de Zoom, els primers períodes del senyal.

Explica quines diferències notes:

12. Comenta com expliques aquestes diferències comentades en les dues preguntes anteriors:

13. Quan de temps fora de classe has dedicat per acabar aquesta pràctica?

Activitats Complementàries: Totes aquestes activitats complementàries es presentaran en forma d’escrit autocontingut seguint el següent format: 1. Introducció 2. Fonaments Teòrics 3. Desenvolupament Pràctic 4. Bibliografia Els continguts proposats són els següents: 1. Sabent que la derivada d’una funció en un punt és el pendent de la funció en aquell punt,

dedueix com la derivada de la funció sinus és el cosinus. 2. A partir de les fórmules d’Euler, verifica que: sin2(x)+cos2(x)=1. 3. Calcula i dibuixa gràficament l’arrel cúbica de 8, amb mòdul i fase 4. Canvis de coordenades cartesianes a polars, cilíndriques i esfèriques



Pràctica 2: La Sèrie Harmònica Nom: NIE: Grup: Objectius: 1. Entendre els conceptes teòrics explicats a classe 2. Familiaritzar-se amb el sentit físic de la sèrie harmònica 3. Interpretar la sèrie harmònica des del punt de vista musical Material: 1. Programari Goldwave que es pot descarregar gratuïtament a la adreça:

http://www.goldwave.com/ Descripció: Com hem vist a la classe de teoria, pràcticament tots els sons són produïts per moviments vibratoris complexes, és a dir, per la supersposició de diferents moviments harmònics simples (M.H.S.). El teorema del matemàtic francès Jean Baptiste Joseph Fourier (1768-1830), conegut com el Teorema de Fourier, relaciona els moviments vibratoris complexes amb el M.H.S. Aquest teorema diu que qualsevol moviment vibratori de període T i freqüència f, es pot expressar com una suma de M.H.S amb períodes T, T/2, T/3, T/4, T/5, T/6... o que és el mateix, de freqüències f, 2·f, 3·f, 4·f, 5·f, 6·f...

( )( )

...)32sin()22sin()2sin(

2sin,...)(

321 +⋅⋅⋅+⋅⋅⋅+⋅=

⋅⋅⋅==

∑∑

tfAtfAtfA

tfiAfASHMtx

ii

πππ

π

On: - Ai representa l’amplitud del harmònic - i és l’identificador de l’harmònic corresponent (i=1,2,3,4,5,6,...). Això és el que denominem sèrie harmònica. L’objectiu de la Pràctica 1 va ser generar un senyal que descrivia un únic M.H.S., és a dir, una funció sinusoïdal amb una freqüència i amplitud determinada. En la segona pràctica generarem, per separat, les components d’un moviment vibratori complex (que identificarem com la sèrie harmònica) i en sentirem els intervals que la formen. Per a acabar, generarem les components d’un moviment harmònic complex com a suma dels diferents harmònics. Qüestions: 1. Sintetitza, utilitzant el programari Goldwave, un senyal sinusoïdal (l’anomenarem

fonamental) amb una freqüència f1=110 Hz (La), mitjançant la funció sinus, amb una durada de 2 segons, tal i com vas fer a la pràctica anterior:

( ) )2sin( 11 tftx ⋅= π

2. Sintetitza un nou senyal sinusoïdal a freqüència doble de la fonamental (primer harmònic

f2=2·f1):



( ) ( )tftx ⋅= 22 2sin π 3. Escolta els dos sons, l’un darrera l’altre, i anota quin interval forma amb la fonamental. Està

d’acord amb la teoria explicada a classe?

4. Sintetitza un nou senyal sinusoïdal a freqüència triple de la fonamental (segon harmònic

f3=3·f1):

( ) ( )tftx ⋅= 33 2sin π 5. Escolta el primer i el segon harmònic successivament i anota quin interval formen. Està

d’acord amb la teoria explicada a classe?

6. Sintetitza els primers 7 harmònics (fins a f8=8·f) i anota quins intervals hi ha entre cada

harmònic i l’harmònic anterior, completant la taula següent:

# Harmònic Freq. Múltiple de f1

Freq (en

[Hz])

Relació de Freq. Amb l’harmònic

anterior

Intèrval amb l’harmònic

anterior

Intèrval amb la fonamental (reduït a 1a.

Octava) Fonamental f 110 1 -- -- 1r. Harmònic 2f 2 2n. Harmònic 3f 3/2 3r. Harmònic 4f 4rt. Harmònic 5f 5è. Harmònic 6f 6è. Harmònic 7f 7è. Harmònic 8f



7. Dibuixa un pentagrama (clau de Sol i clau de Fa) i indica-hi les notes de la sèrie harmònica

que has sintetitzat

8. Sintetitza, finalment, el so complex com la suma dels diferents harmònics. Per tal de no

saturar (sobrepassar el màxim), utilitza una amplitud Ai=0.1 per a tots els harmònics, utilitzant la fórmula següent:

( ) ( ) ( ) ( ) ( )

( ) ( ) ( ) ( )tftftftftftftftftx

⋅⋅⋅⋅+⋅⋅⋅⋅+⋅⋅⋅⋅+⋅⋅⋅⋅++⋅⋅⋅⋅+⋅⋅⋅⋅+⋅⋅⋅⋅+⋅⋅=

82sin1.072sin1.062sin1.052sin1.042sin1.032sin1.022sin1.02sin1.0ππππ

ππππ

9. Comenta la diferència acústica que sents entre un so simple i aquest so més complex:

10. Comenta com faries per a generar una sèrie harmònica de una altra nota diferent al La 110

Hz?

11. Quant de temps fora de classe has dedicat per acabar aquesta pràctica?



Activitats Complementàries: Totes aquestes activitats complementàries es presentaran en forma d’escrit autocontingut seguint el següent format: 1. Introducció 2. Fonaments Teòrics 3. Desenvolupament Pràctic 4. Bibliografia Els continguts proposats són els següents: 1. Defineix i explica el concepte de la Transformada de Fourier 2. Explica com es calcula la transformada de Fourier en un ordinador (FFT) 3. Què és un Sonograma? Explica els problemes de resolució que ens podem trobar 4. Sobre la fase de la transformada de Fourier



Pràctica 3: Moviment harmònic i esmorteïment Nom: NIE: Grup: Objectius: 1. Assimilar el concepte les Sèries de Fourier explicades a classe 2. Assimilar el concepte d’esmorteïment 3. Perdre la por a la representació matemàtica dels fenòmens acústics Material: 1. Programari Goldwave que es pot descarregar gratuïtament a la adreça

http://www.goldwave.com/ 2. Fitxer d'àudio .wav (do.wav o re.wav) enregistrat corresponent a la nota de clarinet. 3. Fitxer d'imatge .jpg (do.jpg o re.jpg) corresponent a l'espectre de la nota de clarinet

enregistrada. 4. Fitxer d'àudio .wav (mi.wav) enregistrat corresponent a la nota de guitarra. 5. Fitxers d'imatge .jpg (mi_t=0.jpg, mi_t=1.jpg) corresponent a l'espectre de la nota de

guitarra enregistrada en dos instants diferents (t=0[s] i t=1[s]). Descripció:

Primera Part: Moviment Harmònic Complexe: Les Sèries de Fourier L'objectiu d'aquesta pràctica passa per entendre el significat del teorema de Fourier i la seva relació amb el timbre dels instruments acústics. Per això, estudiarem l'espectre d'un so de clarinet i el resintetitzarem, mitjançant el programa Goldwave i de forma similar a com vem fer a la pràctica anterior, fins a aconseguir un nou so molt similar a l’original. Com que aquest nou so l’haurem fet a partir de senyals sinusoidals concrets, haurem verificat acústicament que el teorema de Fourier funciona. Segona part: Esmorteïment En aquesta segona part de la pràctica estudiarem la freqüència de vibració en cordes fixades pels seus dos extrems i l'esmorteïment de la seva amplitud. Per estudiar aquest fenomen, s'utilitzaran sons de guitarra prèviament enregistrats. La corda estudiada serà la primera, corresponent a la nota Mi i, de forma similar a la primera part de la pràctica, resintetitzarem el so inicial. La diferència és que ara, el so de la guitarra s’atenua al llarg del temps per culpa de l’esmorteïment. A l’anàlisi de Fourier fet al so inicial, caldrà afegir-li ñ’esmorteïment. Qüestions: Primera Part: Moviment Harmònic Complexe: Les Sèries de Fourier 1. Obrir el fitxer d'àudio corresponent a la nota de clarinet escollida (Do o Re) amb el

programa SoundForge. 2. Seleccionar una zona on la nota sigui estable i visualitzar la FFT del fragment seleccionat

utilitzant l'opció Tools/Spectrum Analysis. Anota la freqüència fonamental del so:

f1 Hz



3. La gràfica que visualitzes, segurament té l’amplitud indicada en dBs. Per no complicar més

les coses, enlloc d’anotar les amplituds obtingudes amb el SoundForge, ho farem a partir de la gràfica següent, que és el mateix però fet amb un altre programa mostrant l’escala vertical en “lineal” enlloc de “dB”.

4. Anota les freqüències i les amplituds dels primers harmònics del so a la taula següent:

# Harmònic Múltiple de Freqüència

Freqüència (en [Hz])

Amplitud (en lineal)

Fonamental f 1r. harmònic 2·f 2n. harmònic 3·f 3r. harmònic 4·f 4rt. harmònic 5·f 5è. harmònic 6·f 6è. harmònic 7·f 7è. harmònic 8·f 8è. harmònic 9·f 9è. harmonic 10·f



5. Comenta quines característiques particulars té l'espectre o el conjunt d'harmònics del

clarinet.

6. Amb el programa Goldwave, sintetitza mitjançant l'Expression Evaluator el so del clarinet, el

més semblant possible que el so enregistrat. Apunta l'equació que has utilitzat:

7. Compara els dos sons i comenta les diferències principals que sents entre el so original de

clarinet i el so que has generat.

8. El procés que hem fet és generar, a partir de una representació freqüencial (espectre en

funció de la freqüència) a una representació temporal (funció del temps). Quina de les dues representacions t'aporta més (o menys) informació? Justifica la teva resposta.

Segona part: Esmorteïment 1. Obrir i estudiar el fitxer de so amb el programa Goldwave.



2. És una ona sinusoïdal? Comenta la resposta.

3. És una ona periòdica? Comenta la resposta.

4. Determina el període i la freqüència del so realitzant quatre mesures amb el programa

Goldwave a diferents instants de temps. La estimació es realitzarà visualment utilitzant les eines de zoom i els cursors, tot buscant l’inici i el final d’un periode. Anota el resultat a la taula següent:

Temps Inici [s] Temps Final [s] Període [s] Freqüència [Hz]

NOTA: També hauríem pogut obrir el fitxer amb el SoundForge, mirar-ne l’espectre i anotar la fonamental, però així veiem un altre mètode... 5. Està la ona esmorteïda? Justifica la resposta explicant el perquè es detecta aquest

fenomen i perquè es produeix.

6. Compara gràficament l'ona real amb una ona harmònica esmorteïda generada mitjançant

una equació al programa Goldwave. Troba experimentalment els valors de l'amplitud i del temps d'esmorteïment o constant de relaxació.



7. Anota la formula utilitzada, especificant clarament l’amplitud inicial A0, la constant de

relaxació τ i la fase inicial φ0:

8. Explica com controles l'esmorteiment de la ona harmònica generada anteriorment i què

passa quan el valor del temps de relaxació puja o baixa.

9. Anota les freqüències i les amplituds dels primers harmònics del so de guitarra enregistrat a

l'instant inicial de temps (t=0). L’espectre del so de guitarra a l’instant inicial és el següent:



# Harmònic Múltiple de

Freqüència Freqüència

(en [Hz]) Amplitud (en lineal)

Fonamental f 1r. harmònic 2·f 2n. harmònic 3·f 3r. harmònic 4·f 4rt. harmònic 5·f 5è. harmònic 6·f 6è. harmònic 7·f 7è. harmònic 8·f 8è. harmònic 9·f 9è. harmonic 10·f

10. Comenta les diferències principals amb el conjunt d'harmònics del clarinet obtinguts a la

primera part de la pràctica.

11. Amb el programa goldwave, sintetitza mitjançant l'Expression Evaluator el so de la guitarra

a l'instant inicial, tal i com vas fer en el cas del clarinet. Anota l'equació que has utilitzat:

12. Ara introduirem l'esmorteïment. Sabent que a mesura que augmentem la freqüència

l'esmorteïment és major (és a dir, el temps de relaxació és menor), sintetitza el so de la guitarra amb els harmònics. Cada harmònic tindrà una amplitud, freqüència i temps d'esmorteïment diferent. Agafa temps d'esmorteïment inventats, però conceptualment correctes. Les amplituds i freqüències ja les tens anotades d’apartats anteriors. Apunta la fórmula utilitzada.



13. Observa l’espectre del so de la guitarra obtingut a t=1[s]

14. L'amplitud dels diferents harmònics decau de diferent manera. Mirant l'espectre a l'instant

t=1[s] i comparant-lo amb l’espectre per t=0[s], comenta com s'ha modificat l'espectre i l'amplitud dels diferents harmònics.




Activitats Complementàries: Totes aquestes activitats complementàries es presentaran en forma d’escrit autocontingut seguint el següent format: 1. Introducció 2. Fonaments Teòrics 3. Desenvolupament Pràctic 4. Bibliografia Els continguts proposats són els següents: 1. Enregistra’t el so amb el teu instrument i prova de resintetitzar-ne el so. 2. Amb les opcions de l’Expression Evaluator del Goldwave, prova de sintetitzar un so que

modifiqui la freqüència al llarg del temps. 3. Amb les opcions de l’Expression Evaluator del Goldwave, prova de sintetitzar un so que

modifiqui el timbre al llarg del temps.



Pràctica 4: Interferències i Ones Estacionàries Nom: NIE: Grup: Objectius: 1. Assimilar el concepte d’interferències 2. Experimentar amb els diferents tipus d’interferències 3. Observar visualment les ones estacionàries produïdes en una corda Material: 1. Programari SyncModular que es pot descarregar a la adreça: http://www.mtu-

net.ru/syncmodular/ 2. Muntatge per a la visualització d'ones estacionàries Descripció: En aquesta pràctica s’estudiaran els tres tipus d’interferències explicats a classe. El primer tipus seran les interferències temporals de dues ones de la mateixa amplitud i freqüències similars (no iguals), provocant batements entre elles. Seguidament, veurem les interferències espacials provocades per la mateixa ona però provinent de dues fons diferents (p.ex. la situació d’escolta amb 2 altaveus). Finalment, visualitzarem el fenomen de les ones estacionàries i discutirem sobre la posició dels nodes i els ventres. Qüestions: Primera Part: Interferències Temporals 1. Obre el programa SyncModular i crear dos generadors de funcions sinusoïdals:

botó dret → Standard/Oscillators/Sine 2. Podrem variar la freqüència de cada funció sinus. Per a això podem utilitzar una constant:

botó dret → Basic/Const

i connectar-la amb l'entrada F del sinus. També es pot utilitzar un controlador:

botó dret → Basic/Controller 3. Afegeix un sumador:

botó dret → Basic/Add

que faci la suma de les dues funcions sinusoïdals connectant la sortida dels dos generadors a les dues entrades del sumador.

4. Connecta la sortida del sumador amb la sortida d’àudio:

WaveOut L i R 5. Obre les dues constants de freqüència:



botó dret sobre la constant → Value

i posa-li freqüències lleugerament diferents. Anota els valors que has utilitzat:

f1 Hz f2 Hz

6. Activa la sortida d'audio (amb el botó play) i explica el que sents

NOTA: Pots utilitzar la funció Oscilloscope per a visualitzar el resultat. 7. Inventa’t dos valors de freqüència molt propers i intenta justificar, teòricament a partir del

que s’ha estudiat a classe, quin serà el resultat de la interferència.

f1 Hz f2 Hz

8. Escolta la interferència amb els valors de freqüència escollits a l’apartat 7 (modifica la

configuració del SyncModular) i compara-la amb el resultat teòric. S’assembla la teoria a la pràctica?

9. Inventa't ara dos valors de freqüència que no siguin propers (per exemple, que la diferència

de freqüència sigui més gran que 25 Hz). Escolta l'interferència amb els valors anteriors i explica el que sents. Quina diferència trobes amb el exercici numero 7?

f1 Hz f2 Hz



Segona Part: Interferències Espaials 1. Obre el SyncModular i crea un sol generador d'ona sinusoïdal (Sine). 2. Envia la sortida cap als dos canals de sortida (dret i esquerre) de WaveOut. 3. El senyal surt per igual en tots els altaveus de la sala: sense especificar-ho exactament, hi

haurà llocs amb interferència constructiva i altres amb interferència destructiva. 4. Tapa't una orella amb el dit i Camina lentament per la sala i nota com hi ha punts on

escoltem un màxim de volum (interferència constructiva) i punts on escoltem un mínim de volum (interferència destructiva).

5. Justifica amb les teves paraules aquest fenomen i com es correspon amb el que hem vist a

classe.

6. Si repeteixes dos cops l'experiència, l'un amb una freqüència molt alta i l'altre amb una

freqüència molt baixa, en quins dels dos cassos hi haurà major distancia entre dos màxims consecutius?

7. Anota les freqüència utilitzades i calcula la longitud d’ona (suposa la velocitat del so igual a

340 m/s).

Freqüència Longitud d’ona Aguda Greu

8. Justifica la resposta, des del punt de vista numèric, a partir del valor obtingut de la longitud

d'ona.



9. Si només hi haguessin dos altaveus i no consideréssim els rebots de la sala, hi ha algun

punt (o punts) on SEGUR que la interferència seria constructiva? Quin? Justifica la resposta.

Tercera Part: Ones estacionàries 1. Començarem posant en marxa l'experiment i buscarem la primera freqüència de

ressonància. Anota’n el valor:

f1 Hz 2. Dedueix a quins valors trobaríem els següents modes de vibració de la corda a partir de la

primera freqüència de ressonància. Calcula-ho i dibuixa-ho

Mode Freq (en funció de f1)

Freq (en [Hz]) Dibuix

1 1·f1

2

3

4

5

3. Què passa amb la freqüència si augmentem la tensió de la corda?



4. Què passa amb la freqüència si augmentem la longitud de la corda?

5. Què passa si actuem sobre un node quan està vibrant? Estem aportant energia al sistema?

6. Què passa si actuem sobre un ventre quan està vibrant? Estem aportant energia al

sistema?

7. Segons el que has vist fins ara, si fossis constructor de pianos, on faries picar la corda amb

el martellet per tal de minimitzar el so produït pel setè harmònic? Justifica la resposta.




Activitats Complementàries: Totes aquestes activitats complementàries es presentaran en forma d’escrit autocontingut seguint el següent format: 1. Introducció 2. Fonaments Teòrics 3. Desenvolupament Pràctic 4. Bibliografia Els continguts proposats són els següents: 1. Explica com aprofitaries les interferències temporals per afinar un instrument 2. Explica com aprofitaries les interferències espaials per controlar el so d’un aire acondicionat

sorollós 3. Explica com extrapolaries la teoria de les ones estacionàries a elements bidimensionals

quadrats o rectangulars (vibràfons...) 4. Explica com extrapolaries la teoria de les ones estacionàries a elements bidimensionals

circulars (timbals)



Pràctica 5: Temperaments Nom: NIE: Grup: Objectius: 1. Assimilar els fonaments teòrics dels tres temperaments més bàsics 2. Saber crear escales i calcular les freqüències corresponents a cada nota per cadascun dels

tres temperaments 3. Escoltar les diferències entre els temperaments Material: 1. Programari SyncModular, que es pot descarregar a la adreça: http://www.mtu-

net.ru/syncmodular/ Descripció: A títol de resum de l’explicació teòrica, la relació de freqüències entre les notes per una escala major en temperament pitagòric és la següent:

Octava 2.000 Quinta 1.500 Quarta 1.333 Tercera Major 1.265 Tercera menor 1.184 Sisena Major 1.687 Sisena menor 1.580

O bé, ordenats per grau conjunt:

I II III IV V VI VII VIII 1 9/8 81/64 4/3 3/2 27/16 243/128 2

Anàlogament, la relació de freqüències en temperament just és la següent:






Finalment, pel temperament igual:




Qüestions: 1. Temperament Pitagòric

a. Generarem un acord triada de La Major amb escala Pitagòrica. El primer LA de l’acord és 1 o 2 octaves per sota del LA 440 (f=440 [Hz]).

b. Al programa SyncModular, cada nota és una funció sinusoïdal, tal i com hem fet a la pràctica anterior. Multiplicarem cada funció sinusoïdal per a un control de volum.

c. Escollir les freqüències fonamentals que toquin i posar-les més o menys totes al mateix volum.

d. Enviar la sortida de les tres notes a un sumador. Escoltar l’acord. 2. Temperament Just

a. Genera el mateix acord amb temperament just posant 3 funcions sinusoïdals més (ja en tindrem 6)

b. Envia la sortida de les tres notes de l’acord a un sumador de 3 canals d’entrada. Ja tenim 2 sumadors: un per cada acord.

c. Podem posar un altre sumador de 3 entrades per mesclar aquests 2 acords més el que generarem a continuació (de moment, però, només 2).

3. Escala temperada

a. IDEM. Ja tenim 9 generadors sinusoïdals. b. Posar un altre sumador per les 3 notes. c. Enviar la sortida del sumador de les 3 notes al sumador dels 3 acords.

4. Comenta les diferències bàsiques entre els intervals següents, comparant la informació de

les taules corresponents als 3 temperaments amb el que sents: a. Quinta justa:



b. Tercera major:

c. Tercera menor:

5. Comentar les diferències sensitives entre els tres acords (e.g. + trist, + estrident...).

6. Si posem més d’un acord alhora, se senten batements? Per què? Quins?




Activitats Complementàries: Totes aquestes activitats complementàries es presentaran en forma d’escrit autocontingut seguint el següent format: 1. Introducció 2. Fonaments Teòrics 3. Desenvolupament Pràctic 4. Bibliografia Els continguts proposats són els següents: 1. Explica alguna experiència personal que t’hagis vist involucrat que tingui referència amb els

temperaments. Analitza-la. 2. Explica exhaustivament què és i a que és deguda la “quinta del llop”



Pràctica 6: El Sonòmetre Nom: NIE: Grup: Objectius: 1. Assimilar el concepte de decibel, així com tot el que es deriva del fet de treballar en

decibels 2. Aprendre a realitzar i interpretar una mesura de soroll 3. Verificar el comportament de diferents tipus de ponderacions Material: 1. Sonòmetre RION SC 32. Descripció: El sonòmetre és un aparell de mesura encarregat de mesurar la pressió sonora. El diagrama de blocs d’un sonòmetre genèric i analògic és el següent:

En el nostre cas, disposem d’un sonòmetre amb moltes més funcions gràcies a les targes intercanviables que duu. Podem transformar-lo en un analitzador d’espectres o en un analitzador de bandes d’octava, així com podem fer també estadístiques vàries sobre les dades de nivell acústic enregistrat al llarg d’un llarg interval de temps (1 dia, setmana, etc). Les característiques de sonòmetre les podeu trobar a l’adreça: http://www.rion.co.jp/dbcon/pdf/NL22_32-E.pdf En aquesta pràctica, mesurarem el soroll de fons de l’aula de pràctiques. NOTA: És probable que necessitis saber els valors de la ponderació A per octaves: 63[Hz] 125[Hz] 250[Hz] 500[Hz] 1000[Hz] 2000[Hz] 4000[Hz] 8000[Hz] -32 -16 -8 -3 0 1 1 -1 Qüestions: 1. Amb el sonòmetre apagat, introdueix la tarja NX-22RT (1/1 o 1/3 octave RTA Card). 2. Engega el sonòmetre.

Gain In

Weighting A, B, C, LIN

Octave FBank

RMS

Log

Lin

Gain Out

Overall Band

Visualization

AC OUT

DC OUT

Mic



3. Aguanta el sonòmetre amb la ma (per evitar la transmissió de vibracions del terra o

demés), fes el silenci a la sala i mira la pantalla. És molt probable que no puguis llegir res perquè hi ha massa poc soroll: Cal ajustar el marge dinàmic! Amb les tecles Range, vés tirant cap avall fins que vegis bé les dades per pantalla.

4. Assegura't que a la part inferior esquerra de la pantalla hi apareix l'indicador Lp i no La o Lc

(estariem fent les mesures amb ponderació A o ponderació C respectivament, i ara no ens interessa). Per modificar-ho, prem successivament el botó A/C/FLAT .

5. Apreta el botó MENU i assegura't que on diu Filter hi diu 1/1oct Lp. Això vol dir que estem

mesurant el nivell de pressió amb filtres d'octava. Si volguéssis treballar amb terços, hauries de moure les opcions, amb els botons < i > fins que indiqués 1/3oct Lp. Ves provant... Si volguéssis treballar amb valors màxims (útil per mesurar sons impulsionals), ens quedaríem amb les opcions 1/1oct Lmax o bé 1/3oct Lmax. Torna a prémer el botó MENU per tornar a la pantalla principal.

6. Amb els botons de < i > podràs moure el cursor per les diferents bandes d'octava. Observa

com hi ha una ratlla vertical a la gràfica indicant la banda i també veuràs com a la part inferior dreta de la pantalla t'indica el valor de la freqüècia seleccionada (per octaves) i el seu nivell de pressió. Les dues primeres bandes, indiquen el valor en dBs total (com si fes la suma dels valors per cada banda de fonts incoherents) i també el valor en dBA (igual, però tenint en compte la ponderació A).

7. Omple la taula següent:

Freqüència [Hz] Nivell [dBSPL] 63 125 250 500 1000 2000 4000 8000 Nivell Global (dBSPL) Nivell A (Ponderació A)

8. Verifica numèricament si el nvell global és la suma dels valors per cada banda:



9. Verifica numèricament se el nivell global aplicant la ponderació A és la suma ponderada de

valors individuals:


Activitats Complementàries: Totes aquestes activitats complementàries es presentaran en forma d’escrit autocontingut seguint el següent format: 1. Introducció 2. Fonaments Teòrics 3. Desenvolupament Pràctic 4. Bibliografia Els continguts proposats són els següents: 1. Mesura l’aillament d’una paret divisora entre dos recintes. 2. Compara el resultat d’aplicar la ponderació A, B i C a sons de banda ampla amb diferents

sonoritats. 3. Compara el diagrama de blocs del sonòmetre amb tota l’etapa d’entrada d’una taula de

mescles típica.



Pràctica 7: Audiometries Nom: NIE: Grup: Objectius: 1. Aprendre el procediment per realitzar una audiometria. 2. Aprendre el concepte de Calibració. 3. Tenir una idea aproximada de l’estat de la nostra oïda. Material: 1. Programari Audiometer. Descripció: En aquesta pràctica farem tot el procés d’un test d'audició aproximat, desde la calibració fins a la interpretació dels resultats. Qüestions: 1. Obre el programa Home Audiometer 2. Obre el menú Calibration-New → calibration by ear. 3. Obre el menú Hearing → Test-New test. Has d’utilitzar el botó de control per a indicar quan

el senyal és audible en cada moment. 4. Al acabar, pots visualitzar el resultat. 5. S'han d'omplir les dades personals, indicant el NIE en el Reference Number. Pots guardar

els resultats amb el botó dret → save results. 6. Comenta si s'assembla a la corba d'audició que hem vist a classe.

7. Contesta a la següent enquesta:

a. Quin és el teu instrument principal?



b. En quin conjunt toques normalment? c. Sols escoltar música amb auriculars? (mail, a vegades, usualment)

d. Sols anar a concerts? (mail, a vegades, usualment) e. Quins tipus de concerts? f. Quina és la teva edat?

S'entregarà juntament amb el resultat del test d'audició (fitxer audiometer) més aquest comentari. El fitxer es pot entregar per mail al teu professor ([email protected] o [email protected] ).




Activitats Complementàries: Totes aquestes activitats complementàries es presentaran en forma d’escrit autocontingut seguint el següent format: 1. Introducció 2. Fonaments Teòrics 3. Desenvolupament Pràctic 4. Bibliografia Els continguts proposats són els següents: 1. Busca informació detallada sobre què són els dBHL 2. Busca informació detallada sobre les diferents patologies que pot sofrir la oïda humana 3. Busca informació detallada sobre diferents mètodes per corregir diferents patologies

Acústica i Organologia ICurs 2005-2006

Primer QuadrimestreEmília Gómez, Enric Guaus

Pràctica 8: Estudi de la veu cantada Nom: NIE: Grup: Objectius: 1. Aprofundir en els concepts sobre la veu explicats a classe 2. Visualitzar com intervenen els diferents aspectes en la formació de la veu cantada Material: 1. Madde, sintetitzador de veu cantada. Fet per Svante Granqvist (KTH, Estocolm)

http://www.speech.kth.se/music/downloads/smptool/ 2. APEX, model d’articulació. Pàgina web de Johan Sundberg (KTH, Estocolm)

http://www.speech.kth.se/~pjohan/Apexport.zip 3. Fitxers de so:

a. Robert1.wav b. Robert2.wav c. Opera.wav d. Pop.wav e. OperaLeft-PopRight.wav f. FormantCantant1.wav g. FormantCantant2.wav h. FormantCantant1Left-2Right.wav.

Descripció: L’objectiu d’aquesta pràctica és de posar en pràctica els conceptes d’acústica de la veu cantada que hem vist a classe de teoria. La pràctica està dividida en quatre parts: 1) Síntesi de la veu cantada, 2) Articulació, 3) Visualització d’un espectre de la veu cantada i 4) Formant del cantant. Qüestionari: Primera Part: Síntesi de veu basada en formants 1. Obrir el sintetitzador de veu Madde, executant el fitxer madde.exe. Sense modificar cap

paràmetre, escolta el so utilitzant la tecla play. 2. Quina nota s’està cantant?



3. Quin valor de freqüència fonamental té?

4. Quina vocal s’està sintetitzant?

5. Quin valor de freqüència tenen cadascun dels formants (f1, f2, f3, f4 y f5) per a aquesta

vocal? Anota el resultat

f1 f2 f3 Vocal

6. Quina diferencia pots sentir en la vocal quan augmentem o disminuïm el primer formant?

7. I el segon?

8. Quina vocal podem sentir amb els següents valors de freqüència dels diferents formants?

Omple la taula següent:

f1 (Hz) f2 (Hz) f3 (Hz) Vocal 316 2220 2888 740 1480 2520 600 2060 2840 800 1760 2500 360 920 2200 480 760 2620



9. Genera l’ultima vocal anterior. Augmenta la alçada de la nota generada des del registre més

greu fins al més agut. S’entén millor o pitjor la vocal quan augmentem l’alçada de la nota?

10. Cóm t’expliques això amb el que hem vist a la classe de teoria?

11. El sistema introdueix una variació lenta i aleatòria a la freqüència fonamental, que

s’anomena Flutter, i un vibrato. Posa l’amplitud del Flutter a 0 (amb l’opció Flutter-Amplitude %), i també l’amplada del vibrato (Vibrado-Amplitude (Semitones)). Es sent més o menys natural? Justifica la teva resposta.

12. Posa a 1 el valor de l’amplitud del Flutter. Quina diferencia hi ha? Sona més natural?



13. Afegeix un vibrato i explica la diferència. Troba els valors de la freqüència i l’amplitud del

vibrato per a que et soni natural i anota’n el resultat.

Freqüència (Hz) Amplitud (semitons)

Segona Part: Articulació 1. Obre el programa APEX, que és un sistema que modela l’articulació de les diferents vocals. 2. Intenta sintetitzar una vocal (la que vulguis) imitant a tu mateix quan la pronuncies. 3. Apunta’t els valors dels següents paràmetres:

Paràmetre Explicació Valor Jaw Apertura obertura de la mandíbula Tongue Body Parameters paràmetres del cos de la llengua Tongue Apex Parameters paràmetres de la punta de la llengua Larynx Height posició de la laringe

Tercera Part: Visualització d’un espectre de veu cantada 1. Observa els espectres corresponents als fitxers Robert1.wav i Robert2.wav.



Robert1.wav

Robert2.wav



2. Anota quina nota està cantant (la seva freqüència fonamental), i el valor dels quatre primers

formants.

F1 (Hz) F2 (Hz) F3 (Hz) Freq. Fon Fitxer Robert1.wav Robert2.wav

Quarta Part: El formant del cantant 1. Escolta els fitxers CantantOpera.wav i CantantPop.wav de dos cantants amb diferents estils

cantant el mateix fragment. 2. Comenta les diferències perceptuals que sents en el timbre i l’articulació dels dos cantants.

3. Obre amb el SoundForge el fitxer OperaLeft-PopRight.wav, on trobaràs un dels fragments al

canal dret i un altre a l’esquerra. 4. Visualitza el sonograma dels dos fragments. Comenta les diferències. Es correspon amb el

que has contestat a la pregunta anterior?

5. Escolta els fitxers FormantCantant1.wav i FormantCantant2.wav de dos cantants amb

diferents estils cantant el mateix fragment. 6. Comenta les diferències perceptuals que sents en el timbre i l’articulació dels dos cantants.



7. Obre amb el SoundForge el fitxer FormantCantant1Left-2Right.wav, on trobaràs un dels

fragments al canal dret i un altre a l’esquerra. 8. Visualitza el sonograma dels dos fragments. Comenta les diferències. Es correspon amb el

que has contestat a la pregunta anterior?


Activitats Complementàries: Totes aquestes activitats complementàries es presentaran en forma d’escrit autocontingut seguint el següent format: 1. Introducció 2. Fonaments Teòrics 3. Desenvolupament Pràctic 4. Bibliografia Els continguts proposats són els següents: 1. Explica i justifica la relació existent entre la veu de cap i la veu de pit, i el mecanisme de

fonació en falset. 2. Investiga quins canvis es produeixen a la veu, tant dels homes com de les dones, en l’època

de la pubertat 3. Explica quines són les patologies més comuns que pot sofrir un cantant



Pràctica 9: Acústica dels instruments de corda Nom: NIE: Grup: Objectius: 1. Aprofundir amb els conceptes teòrics explicats a classe. 2. Associar molts dels conceptes apresos fins ara en l’assignatura. Material: 1. Calculadora 2. Exemples sonors fets per al professor Erik Jansson (KTH):

a. acviguit4.wav b. acviguit7.wav c. acviguit5.wav

3. Programari Sound Forge o qualsevol programari que pugui fer un anàlisi espectral Descripció: Aquesta pràctica ha de posar en pràctica els conceptes d’acústica dels instruments de corda que hem vist a classe de teoria. Qüestionari: Primera Part: Fórmula de Taylor Sigui una corda fixa pels dos extrems. Utilitza la fórmula de Taylor per a calcular les quantitats següents: 1. Tensió de una corda de tripa (k=4,163·10-10) de 1 metre de llargada, 5 mil·límetres de

diàmetre que toca una nota La a 440 Hz.

2. Constant k del material d’una corda de 1.3 metres de llargada, 2,5 mil·límetres de diàmetre

que toca una nota La a 220 Hz i amb una tensió de 200 kgf.



3. Freqüència que toca una corda de coure (k=2,847·10e-9) amb una tensió de 200 kgf, una

llargada de 0.8 metres i un diàmetre de 1 mm.

4. Freqüència que toca la mateixa corda si augmentem el diàmetre a 1,2 mm.

5. I si la fem més prima amb 0.8 mm?

Segona Part: Punt d’excitació de la corda i harmònics 1. Escolta el so acviguit4.wav. Es correspon amb un so en el que variem el punt d’excitació de

la corda: a. 3 vegades a 1/2 de la corda b. 3 vegades a 1/3 de la corda c. 3 vegades a 1/6 de la corda d. 3 vegades a 1/10 de la corda

L’exemple es repeteix 2 cops (a-b-c-d-a-b-c-d).

2. Quins harmònics sonen quan piquem la corda al mig (a)? Ajuda’t d’un dibuix.



3. Quins harmònics sonen quan piquem la corda a 1/3 (b)? Ajuda’t d’un dibuix.

4. Quins harmònics sonen quan piquem la corda a 1/6 (c)? Ajuda’t d’un dibuix.

5. Quins harmònics sonen quan piquem la corda a 1/10 (d)? Ajuda’t d’un dibuix.

6. Obre el fitxer de so amb el programa SoundForge i visualitza el seu sonograma amb l’opció

Tools/Spectrum Analysis + Display/Sonogram (Color). 7. Tria els següents paràmetres d’anàlisi (amb l'opció Options/Settings):

a. FFTSize=2.048 b. FreqMin=20 c. FreqMax=3.500.

8. Anota quina és la freqüència fonamental de la nota i les freqüències que es senten en els diferents exemples (en Hz i indica de quin harmònic es tracta: f, 2·f, 3·f, 4·f,....):

Exemple Fonamental Harmònics a. b. c. d.



9. Comenta si el que veus es correspon amb el que has respòs a les preguntes 2 a 5.

Tercera Part: Diferents regions de freqüència 1. La figura següent mostra la iinfluència de les diferents bandes de freqüència en el timbre

d’un violí. Es correspon amb el so acviguit7.wav. Es tracta d'un extracte d'un concert de Brandenburgo de Bach. Sentirem:

a. Tot b. Filtre passa baixos (només deixa passar les freqüències greus) c. Tot d. Filtre passa alts (només deixa passar les freqüències agudes) e. Tot. El límit del filtre s’ha posat a 8 KHz, 4 KHz, 2 KHz i finalment a 1 KHz.

2. Si sentim el que queda per sobre dels 8 KHz, hi ha molta o poca energia del violí? És lògic

tenint en compte que la tessitura del violí va dels 196 Hz als 3136 Hz?



3. On són més clars els atacs? En altes o baixes freqüències?

4. La figura següent mostra l’influencia de les diferents bandes de freqüència en el timbre

d’una guitarra. Es correspon amb el so acviguit5.wav. De l'obra Lagrima (Tarrega), sentirem:

a. Tot b. Filtre passa baixes (només deixa passar les freqüencies greus) c. Tot d. Filtre passa alts (només deixa passar les freqüències agudes) e. Tot. El límit del filtre s'ha posat a 4 KHz, 2 KHz i finalment a 500 Hz



5. Quin tipus de so de la guitarra queda quan només sentim les freqüències > 4 KHz (d, segon

15,7 al 19,2)?

6. Com descriuries el so de guitarra que queda quan només sentim les freqüències < 2 KHz

(b, segon 33,3 al 37,3)?

7. Com descriuries el so de guitarra que queda quan només sentim les freqüències > 500 Hz

(d, segon 1:05,09 al 1:10,3)?


Activitats Complementàries: Totes aquestes activitats complementàries es presentaran en forma d’escrit autocontingut seguint el següent format: 1. Introducció 2. Fonaments Teòrics 3. Desenvolupament Pràctic 4. Bibliografia



Els continguts proposats són els següents: En una guitarra afinada com es sol fer, la corda de Si i la corda de Mi aguda s’afinen aproximadament al 3er i 4art harmònic de la corda Mi greu. Si piquem la corda greu de Mi en qualsevol lloc excepte a un terç de la corda (node del tercer harmònic que faria que no sonés), la corda de Si hauria de començar a vibrar, donades les vibracions del pont del harmònic de la primera corda. Si piquem la corda greu de Mi en qualsevol lloc excepte a un quart de la corda (node del quart harmònic que faria que no sonés), la corda aguda de Mi hauria de vibrar per la mateixa raó.



Pràctica 10: Acústica dels instruments de vent Nom: NIE: Grup: Objectius: 1. Aprofundir amb els conceptes teòrics explicats a classe 2. Associar molts dels conceptes apresos al llarg de l’assignatura 3. Clarificar el comportament dels instruments de vent Material: 1. Calculadora 2. Fitxers de so:

a. fluteharmonics.wav b. clarinetharmonics.wav c. crescendo.wav d. 110cm.wav e. 110cmbell.wav f. withmouthpiece.wav g. comparemute.wav

3. Programari: Sound Forge o Similar Qüestions: Primera Part: Freqüències d'un tub: flauta vs clarinet 1. Calcula (en Hz) i dibuixa els quatre primers modes de vibració d'un tub de 0.75 metres de

llargada amb extrems oberts (flauta)

Mode Freq (en

funció de la fonamental)

Freq (en

[Hz]) Nota Dibuix

1

2

3

4



2. Verifica que es corresponen amb els modes que sents al fitxer fluteharmonics.wav.

3. Calcula (en Hz) i dibuixa els quatre primers modes de vibració d'un tub de 0.75 metres de

llargada amb un extrem obert i un altre tancat (clarinet).

Mode Freq (en

funció de la fonamental)

Freq (en

[Hz]) Nota Dibuix

1

2

3

4

4. Verifica que es corresponen amb els modes que sents al fitxer clarinetharmonics.wav



5. Torna a calcular els tres modes de vibració del mateix tub de les preguntes 1 i 2 quan

omplim el tub amb Heli enlloc d’aire, sabent que la velocitat de propagació de l’heli és de 970 m/s.

Mode Freq (en

funcio de la fonamental)

Freq (en [Hz]) Tub

Obert/Obert

Freq (en [Hz]) Tub

tancat/obert 1 2 3 4

Segona Part: Efecte de la dinàmica en els instruments de vent metall 1. Escolta el fitxer crescendo.wav, on sentim un crescendo d’un trombó. Com va variant el

timbre de l'instrument des de ppp a fff?

2. Analitza el fitxer utilitzant el programari SoundForge, per tal d’obtenir el seu sonograma. Com

va variant l'espectre del so desde ppp a fff?

3. Per què creus que varia?



Tercera Part: Efecte dels diferents elements d'un instrument de vent metall 1. Els fitxers 110cm.wav,110cmbell.wav i withmoutpiece.wav presenten el so produït pels

següents tubs:

110cm.wav

110cmbell.wav

withmouthpiece.wav

Comenta les diferències auditives que trobes escoltant els diferents fitxers:

2. Comenta les diferències visuals que trobes al analitzar els fitxers amb el programa

SoundForge:

Quarta Part: Efecte de la sordina 1. El fitxer comparemute.wav presenta un so d’un instrument de metall quan toquem sense i

amb sordina. Comenta les diferències auditives que hi trobes.



2. Comenta les diferències visuals que trobes al analitzar el fitxer amb el programa SoundForge.

Quin efecte té la sordina?


Activitats Complementàries: Totes aquestes activitats complementàries es presentaran en forma d’escrit autocontingut seguint el següent format: 1. Introducció 2. Fonaments Teòrics 3. Desenvolupament Pràctic 4. Bibliografia Els continguts proposats són els següents: 1. Fes un estudi de les posicions dels forats en una flauta o un clarinet 2. Fes un estudi del funcionament i longitud dels pistons en les trompetes 3. Fes un estudi de l’ús de les vares en el trombó

Documents

Acústica i Organologia I - dtic.upf.eduegomez/teaching/acustica/MateriaAcusticaI-1Q0506.pdfAcústica i Organologia I Curs 2005-2006 Emília Gómez, Enric Guaus Descripció de l’Assignatura