Las preguntas inocentes son las más cabronas. Te lo digo yo. Y si no mira esta: ¿por qué el cielo es azul? Escríbela en Google si no te lo crees. O pregúntale a la Chati.
Sí, las preguntas aparentemente inocentes suelen tener trampa, porque aunque a simple vista parezcan una obviedad, la realidad física necesaria para responder tiene tela. Y marinera, además.
Hagamos el zoom un poco más grande: ¿Por qué un piano suena como un piano, una flauta como una flauta, o tú como tú y yo como yo?
Respuesta corta: por la física.
Respuesta larga: es complicado.
¿Qué es el sonido?
Los seres humanos estamos dotados de sensores que nos permiten interactuar con el entorno. Se llaman sentidos y son de sobra conocidos. Cada uno de ellos capta una fracción de la realidad: la vista se ocupa de la luz, el olfato, de los aromas; el tacto capta el contacto, la temperatura o la humedad y el gusto los sabores. Y el oído, el que más me mola —porque nos permite escuchar música y eso compensa todo lo demás—, el sonido.
¿Pero qué es el sonido?
Así como la luz es energía electromagnética, el sonido en cambio es energía mecánica. La luz, sutil y misteriosa, capaz de retorcer el universo en el que vivimos hasta que el tiempo y el espacio se desdibujen en nuestra mente, es una radiación de partículas sin masa ni carga, los fotones. El sonido, mucho más bruto, no es otra cosa que movimiento de moléculas de aire, que son empujadas por algo. Concretamente, algo que vibra.
Sí, el sonido existe gracias a dos cosas. La primera, un cuerpo que vibre, y la segunda, un medio por el que se transmita dicha vibración. En nuestro caso, el aire, pero el agua o cualquier otro fluido también vale. Ergo, si no hay medio, no hay sonido. Por eso en Interstellar o Gravity hay tantas escenas completamente en silencio. Y por eso molan aún más.
El proceso es sencillo: un cuerpo vibra, y al hacerlo empuja a las moléculas de aire que tiene al lado, y estas a su vez empujan a las que tienen al lado, creándose una suerte de reacción en cadena que transmite esta vibración hasta nuestros oídos. Exactamente igual que en un estanque, solo que en tres dimensiones. Por eso oyes perfectamente a tus vecinos de arriba cuando se hacen arrumacos. O a los de abajo. O a los vecinos chinos de la puerta de al lado. Física y tal.
Hasta aquí, fácil. Cuerpo. Vibra. Empuja. Llega.
Pero no iba a ser todo tan sencillo. La cosa es que no todos los cuerpos vibran —como los pimientos del padrón, unos vibran, y otros non— ni lo hacen a la misma velocidad. Al igual que pasa con la luz, la velocidad de la vibración define el tipo de sonido: una vibración muy rápida dará lugar a un sonido agudo, y otra más lenta, generará uno grave.
¿Pero por qué algunos sonidos son musicales y otros no? Esto se debe a la periodicidad: hay sonidos que no la tienen, y son lo que llamamos ruido; pero otros sí la tienen, y esa periodicidad en la vibración tiene nombre y se puede contar.
Te presento a la archiconocida frecuencia.
Una rock star.
Hercios
Fue Heinrich Hertz quien descubrió experimentalmente las ondas electromagnéticas (las de la luz) a finales del siglo XIX, demostrando que las ecuaciones de Maxwell eran correctas. Consiguió generar y detectar ondas de radio en el laboratorio, demostrando que estas y la luz son fenómenos del mismo tipo: radiación electromagnética. Por eso la unidad de frecuencia lleva su nombre: 1 hercio (Hz) = 1 ciclo por segundo.
Y aquí empieza la magia: para los sonidos musicales, si en lugar de valorar esa velocidad de vibración del sonido (la frecuencia) en términos cualitativos, la medimos, nos daremos cuenta de que cada nota musical corresponde a una frecuencia concreta.
Dejaré para otro artículo por qué un La#4 corresponde a 440 hercios (sí, Juan Luis Guerra y 440 y Apollo Four Forty le deben su nombre a esto) y toda la física y las mates que hay detrás de esto, porque entonces en lugar de un artículo, estaría escribiendo un libro. Así que centrémonos en lo que ahora importa: cada nota musical es un sonido con una frecuencia concreta. O dicho de otro modo: la frecuencia o velocidad de vibración de las moléculas de aire es la responsable de que un instrumento emita un Re, un Sol, o un Si bemol.
Pero eso solo explica la altura tonal, la nota. Entonces, si un La en piano son 440 hercios y un La en una flauta también: ¿por qué suenan diferentes?
Llama al timbre
Prepara neuronas que vienen curvas intelectuales. Tal y como he explicado antes, si toco un La, se genera una onda de presión que empuja a las moléculas de aire y las hace vibrar a 440 hercios. Y eso es verdad. Pero no es la única verdad.
Bienvenidos a la nave del misterio.
Efectivamente, si toco un La, las moléculas de aire vibran a 440 hercios, que es la frecuencia fundamental, pero también en las frecuencias múltiplos de esos 440 hercios. Es decir, 440×2, 440×3, 440×4 y así sucesivamente…
En lenguaje científico, una molécula vibra a la frecuencia fundamental y en sus armónicos. Cuando toco un La, en realidad escuchamos un montón de notas superpuestas —o mejor, una mezcla de componentes tonales—, aunque nuestro cerebro reconoce la fundamental como la única.
¿Y esto es suficiente para que un piano suene a piano y una flauta a flauta? No, pardiez. Además de estos armónicos puros, múltiplos perfectos, hay otros no tan puros… chungos, como Ábalos y Koldo, o Trump, o Paquirrín. Se deben a miles de factores diferentes: irregularidades en las cuerdas, el material con el que está construido un instrumento, su forma… y esos, los chungos, los olvidados, los parias del sonido, son precisamente los que hacen que cada instrumento suene a sí mismo.
Pero no solo eso: unos instrumentos potencian los armónicos pares, otros los impares —vamos, que en la música también hay diversidad—, y toda esta mezcla de factores es la que hace que cada sonido tenga su huella, su marca… su timbre.
Su timbre.
Esa, y no otra, es la causa de que cada sonido sea único: es el ADN de cada sonido.
No sé a ti, pero a mí se me pone la piel de gallina, los pelos como escarpias, y los ojos como platos.
Ver el sonido
La sinestesia es una condición neurológica que hace que quien la padece “confunda” los sentidos. Las personas sinestésicas pueden ver las notas musicales o saborear las letras. Suena apasionante y vive Dios que le tiene que dar a la vida un toque muy original, pero lo cierto es que sí podemos ver el sonido, aunque para ello tengamos que utilizar algún artificio matemático y científico.
El timbre es la huella de un sonido y está formado por los armónicos naturales (los múltiplos perfectos) y los parciales inarmónicos: Ábalos y Koldo. O Trump. O Putin. O Paquirrín. Elige el que más te mole. ¿Pero cómo sabemos eso? Gracias a la transformada de Fourier, una herramienta matemática que nos permite descomponer una onda compleja en las partes independientes que la forman.
Imagina que tienes una ensalada. Separarla en sus partes independientes —la lechuga, el tomate— es sencillo, pero si en lugar de una ensalada tienes un puré la cosa no es tan simple. Esto es justo lo que hace la transformada de Fourier: coge un puré de piano y lo separa en las partes independientes que lo forman, oséase, los armónicos.
Y yo me pregunto: ¿No sería maravilloso poder ver, aquí y ahora, cómo un La de un piano y de una flauta se deconstruye, como la tortilla de Ferrán Adrià, pero sin pagar un huevo y la yema del otro por ello?
Ouh, mama, sí que lo sería.
Ouh, mama, sería algo increíble, casi lujurioso.
¡Pues no se hable más! Aquí tienes… el puré de piano.
Utilizando un software que aplica la transformada de Fourier obtenemos el espectrograma de un La en un piano.
Arriba, en azul, tenemos la onda completa —el puré de piano— de un La. En la parte de abajo se muestra la frecuencia fundamental, 440 hercios en este caso, en una línea naranja más larga e intensa que las demás. Esto es porque la frecuencia fundamental es la que más dura y más energía sonora tiene (por eso nuestro cerebro identifica esta onda como un La). Pero también se ven una serie de líneas paralelas: sus armónicos naturales (2, 3, 4, etc.). Sin embargo, hay dos cosas más: un fondo verde, que es donde no hay vibración, y una serie de puntos amarillos. Esos son los armónicos chungos, los parciales inarmónicos, responsables de ese sonido en particular: el piano.
Ya sé lo que estás pensando: ¿Y si pudiéramos escuchar esos armónicos por separado?
Pues hoy es tu día de suerte, porque estoy aquí para hacerte feliz.
Vamos allá.
Dale al play.
Y flipa my friend.
Mola, lo sé. A mí me estalló la cabeza la primera vez que fui consciente de esta movida tan tocha. Pero no se vayan todavía, aún hay más. Vamos a repetir el proceso, pero esta vez con una flauta. Lo mismo, espectrograma y aislamiento de armónicos. Vamos allá:
Fíjate bien en el espectrograma. Sí, es similar: también hay una línea más larga e intensa en los 440Hz —menos mal, porque también es un La—, pero en este caso, los armónicos perfectos tienen mucha más energía, por lo menos los primeros, y los chungos están más diseminados por todo el espectro de frecuencias. Vamos, que el ADN, la huella, el timbre, es completamente distinto al del piano (claro, porque es el de una flauta). Los armónicos Paquirrín son mucho más complejos y mucho más agudos, y llegan a frecuencias mucho más altas.
Pero lo único que quieres es escucharlos por separado.
Y lo sabes.
Pedid y se os dará, decía Jesús:
Y eso es todo lo que tengo que decir sobre eso, que diría Forrest, Forrest Gump.
Bueno, no.
Qué va.
Aún falta… la puntillita.
Todos los sonidos del universo
Ya sabes por qué un piano suena como un piano y una flauta como una flauta. Y también por qué ese compañero de trabajo te pone tan nerviosa con esa voz de pito: el timbre, los armónicos chupis, y los Paquirrín.
Y mola, vive Dios, mola que te cagas.
Pero hay algo aún más increíble, que es lo que más me rompe la cabeza, y que por más años que pasan, sigue abriéndome la boca como al genio de Aladdin.
Todos los sonidos son diferentes, cierto, pero si juegas a los restaurantes caros y los deconstruyes, si escuchas los armónicos perfectos por separado, una frecuencia única, sin edulcorantes ni conservantes, entonces te darás cuenta de que un piano y una flauta suenan exactamente igual.
Sí, la mezcla del timbre les da su carácter, pero los armónicos por separado son exactos, copias perfectas: hay un único sonido puro, el origen de todo, la frecuencia aislada, y cuando lo mezclamos con sus armónicos, buenos y malos, surge la magia.
Escuchamos voces e instrumentos gracias a la mezcla, a la combinación.
Por separado, el sonido es plano, vacío, carece de significado, pero cuando se combina surge algo tan increíble, tan maravilloso, tan milagroso, como el sonido de un piano, o de una flauta, o de un violín.
O tu voz.
O mi voz.
Se me ocurren mil millones de alegorías cursis y usadas hasta la saciedad.
Así que no las diré, aunque sean ciertas.
Dejaré que tú, con todo este puré de datos, saques tus propias conclusiones.
Pero yo, my friend, ahora mismo voy a mezclarme con la gente, joder.
Porque por separado somos muy sosos, coño, y la vida es para vivirla en compañía.
Mierda, al final he hecho una alegoría cursi.
Quizá no sea pianista, sino coach… quién sabe.