armónico
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Armónico
En dinámica de sistemas, un armónico es el resultado de una serie de variaciones adecuadamente
acomodadas en un rango o frecuencia de emisión, denominado paquete de información. Dichos paquetes
configuran un ciclo que, adecuadamente recepcionado, suministra a su receptor la información de como
su sistema puede ofrecer un orden capaz de dotar al medio en el cual expresa sus propiedades de
unaarmonía. El armónico, por lo tanto es dependiente de una variación u onda portadora.
Contenido
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1 Naturaleza
2 Representaciones
3 Acústica
4 Serie de armónicos
5 Afinación con armónicos
6 Parciales
7 En electricidad
8 Véase también
9 Referencias
[editar]Naturaleza
La energía se puede definir como la capacidad de realizar un trabajo. La mínima expresión de trabajo es
el movimiento. Para que exista movimiento debe existir un sistema de referencia desde el cual se perciba
el diferencial. Dicho diferencial es el resultado de la variación en el medio, que bien puede manifestarse
en forma de entropía o neguentropía. Ambas formas portan una huella única, en la que porta información
de: Tiempo en la cual se formó, paquetes capaces de provocar movimiento, coherencia en la transacción
de cargas y otros datos afines al medio: Todo esto da forma al armónico.
[editar]Representaciones
En acústica y telecomunicaciones, un armónico de una onda es un componente sinusoidal de una señal.
Su frecuencia es un múltiplo de lafundamental. La amplitud de los armónicos más altos es mucho menor
que la amplitud de la onda fundamental y tiende a cero; por este motivo los armónicos por encima del
quinto o sexto generalmente son inaudibles. El concepto y la existencia de armónicos tiene su
fundamento matemático en la teoría de las series de Fourier. Una de las obras clave en el desarrollo de
acústica es el libro del físicoHelmholtz On the sensations of tone, obra en la que describe minuciosamente
sus experimentos pioneros en la determinación de los armónicos basándose en su audición mediante el
diseño de aparatos resonadores y otros instrumentos.
[editar]Acústica
Los armónicos son los que generan el timbre característico de una fuente de sonido (ya sea una voz
humana, un instrumento musical, etc.). Son los que permiten diferenciar un tipo de instrumento de otro, o
reconocer el timbre de la voz de una persona.
Los armónicos más altos son inaudibles, y lo que da diferentes timbres a diferentes instrumentos es la
amplitud y la ubicación de los primeros armónicos y los parciales. Y las diferentes trayectorias de las
ondas sonoras de dos instrumentos tocando al unísono es lo que permite al oyente percibirlos como dos
instrumentos separados.
Por ejemplo, si dos instrumentos ejecutaran la nota do3 (la tecla blanca central de un piano, aunque
musicalmente hablando seria do cinco), la onda fundamental de ambos poseería la misma frecuencia (en
este ejemplo 264 Hz o ciclos por segundo). Sus timbres son diferentes porque cada uno produce una
altura de armónicos diferentes.
[editar]Serie de armónicos
Cuando se ejecuta una nota en un instrumento musical se genera una onda de presión de aire. Esta onda
sonora está acompañada por una serie de armónicos, que le dan al instrumento su timbre particular. Cada
armónico de esta serie tiene una amplitud (volumen o fuerza del sonido) diferente. Por ejempo en
el clarinete son más fuertes los armónicos impares (el 3º, el 5º, el 7º, etc.).
A partir del quinto armónico, todos los siguientes armónicos impares suenan ligeramente desafinados con
respecto al temperamento justo(que es el sistema de afinación de uso estándar en la fabricacion de
instrumentos desde el siglo XVII).
Escala armónica.
Esta es la serie de los primeros armónicos (que justamente son los principales):
Nº de Armónico Frecuencia Nota Intervalo
1º armónico 66 Hz do1 tono fundamental (el primer do a la izquierda del piano)
2º armónico 132 Hz do2 octava
3º armónico 198 Hz sol2 quinta
4º armónico 264Hz do3 octava
5º armónico 330 Hz mi3 tercera mayor
6º armónico 396 Hz sol3 quinta, una octava sobre el 3º
7º armónico 462 Hz sib3 séptima menor (muy desafinada)
8º armónico 528 Hz do4 octava
9º armónico 594 Hz re4 segunda mayor, una quinta sobre el 6º
10º armónico 660 Hz mi4 tercera mayor, octava del 5º
11º armónico 726 Hz fa#4 cuarta aumentada
12º armónico 792 Hz sol4 quinta justa, una octava sobre el 6º
13º armónico 858 Hz la4 sexta mayor (muy desafinada)
14º armónico 924 Hz sib4 séptima menor (muy desafinada, igual que el 7º)
15º armónico 990 Hz si4 séptima mayor, una quinta sobre el 10º
16º armónico 1056 Hz do5 octava
Tabla de armónicos.
[editar]Afinación con armónicos
Los armónicos se han utilizado como base de los diferentes sistemas de afinación como el temperamento
justo, o el temperamento pitagórico. Se usan para la afinación de todos los instrumentos musicales,
tomando una nota como referencia (dada por un diapasón, por ejemplo) a partir de la cual, y con relación
a la serie de armónicos, se pueden afinar las otras, siguiendo las proporciones
del temperamentodeseado.
[editar]Parciales
Los armónicos cuyas frecuencias no son múltiplos enteros se denominan "parciales". Las campanas son
los que poseen más parciales perceptibles que otros instrumentos.
[editar]En electricidad
En sistemas eléctricos de corriente alterna los armónicos son, igual que en acústica, frecuencias múltiplos
de la frecuencia fundamental de trabajo del sistema y cuya amplitud va decreciendo conforme aumenta el
múltiplo. En el caso de sistemas alimentados por la red de 50 Hz, pueden aparecer armónicos de 100,
150, 200, etc Hz.
Los componentes armónicos se definen (según la Comisión Electrotécnica Internacional (IEC 60050))
como un componente de orden superior a 1 de la serie de Fourier de una cantidad periódica [IEV 161-02-
18].
Cuando se habla de los armónicos en las instalaciones de energía, son los armónicos de corriente los
más preocupantes, puesto que son corrientes que generan efectos negativos. Es corriente trabajar
únicamente con valores correspondientes a la distorsión armónica total (THD).
Tipos de equipos que generan armónicos:
Fuentes de alimentación de funcionamiento conmutado (SMPS)
Estabilizadores electrónicos de dispositivos de iluminación fluorescente
Sistemas de Alimentación Ininterrumpida (SAI o UPS)
Motores eléctricos1
Problemas producidos por los armónicos:
Sobrecarga de los conductores neutros
Sobrecalentamiento de los transformadores
Disparos intempestivos de los interruptores automáticos
Sobrecarga de los condensadores de corrección del factor de potencia
Distorsiones en sistemas de comunicaciones
Ruido y posibles daños en circuitos electrónicos
Alteraciones en la forma de onda.2
Métodos para reducir los armónicos:
Filtros pasivos
Transformadores de aislamiento
Soluciones activas3
Instrumento musical
Siku, característico de la música andina.
Frente y flanco de una guitarra
Un instrumento musical es un objeto compuesto por la combinación de uno o más
sistemas resonantes y los medios para su vibración, construido con el propósito de
producir sonido en uno o más tonos que puedan ser combinados por un intérprete
para producir música. En principio, cualquier cosa que produzca sonido puede servir
de instrumento musical, pero la expresión se reserva, generalmente, a aquellos
objetos que tienen ese propósito específico.
Contenido
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1 Historia
2 Clasificación
o 2.1 Clasificación de Sachs y Hornbostel
o 2.2 Electrófonos
3 Referencias
4 Enlaces externos
[editar]Historia
El cuerpo humano, generando sonidos por medio de las vías aéreas
superiores vocales y percusivos, fue, probablemente, el primer instrumento. Sachs1 y
otros han especulado sobre la capacidad delHomo habilis de agregar sonidos de modo
idiofónico a impulsos de expresión emocional motriz como la danza, empleando
diversos medios como piedras, troncos huecos, brazaletes, conchas y dientes de
animales.
Nefertari tocando un sistro (templo de Abu Simbel.)
Excavaciones arqueológicas y demás han encontrado aerófonos de filo (flautas) de
hueso de treinta mil años de antigüedad. Resulta evidente que algunos aerófonos
producen sonido por la acción natural del viento (sobre cañas de bambú), ofreciendo el
fenómeno sonoro al observador casual. Asimismo, otros aerófonos como los cuernos
de animales, por el volumen de los sonidos producidos, pudieron ser y fueron
empleados como instrumentos de señales sonoras para la caza. La gran cantidad de
instrumentos musicales de viento, cuerda y percusión encontrados en excavaciones
arqueológicas de todas las grandes civilizaciones antiguas y la extensa documentación
pictórica y literaria coinciden con la gran importancia que la música ha tenido siempre
para el ser humano. En tiempos del Egipto ptolemaico , el
ingeniero Ctesibio de Alejandría desarrolló elórgano hidráulico o hydraulis, destinado a
producir melodías con gran volumen sonoro, que podía ser empleado en funciones
circenses al aire libre.
[editar]Clasificación
Artículo principal: Clasificación de instrumentos musicales
Existen muchas divisiones alternativas y subdivisiones de instrumentos.
Generalmente, al estudiar los instrumentos musicales es frecuente encontrarse con la
clásica división de los instrumentos en tres familias: viento, cuerda y percusión. Sin
embargo, debido a que esta clasificación está orientada a los instrumentos de la
orquesta sinfónica, adolece de ciertas restricciones y defectos. Debido a ello, algunos
musicólogos sencillamente amplían esta clasificación añadiendo hasta tres categorías
adicionales: voz, teclados y electrónicos. Sin embargo, en 1914 los musicólogosCurt
Sachs y Erich Hornbostel idearon un nuevo método de clasificación que, atendiendo a
las propiedades físicas de cada instrumento, pretendía ser capaz de englobar a todos
los existentes. Una tercera clasificación, muy seguida en el este de Asia, clasifica los
instrumentos atendiendo a sus materiales de construcción: metal, madera, barro,
cuero, entre otros. Pero si se busca una clasificación más sencilla, se puede escoger
por viento, cuerda y percusión.
Viento: saxofón , flauta , clarinete...
Cuerda: guitarra , arpa , violín , piano...
Percusión: timbal , tambor , platillos...
(Recordemos que el piano es de cuerda percutida)
[editar]Clasificación de Sachs y Hornbostel
Artículo principal: Hornbostel-Sachs
Erich von Hornbostel and Curt Sachs publicaron en 1914 una clasificación de los
instrumentos musicales en su trabajo Zeitschrift für Ethnologie que es ampliamente
seguida en la actualidad.
Establecieron cuatro clases o categorías principales de instrumentos musicales (a la
que añadieron una quinta posteriormente), que a su vez se dividen en grupos y
subgrupos, según el modo de generación del sonido:
Un par de claves
Idiófonos
Son aquellos instrumentos en los que el sonido procede de un cuerpo sólido y es
generado por vibración del instrumento mismo mediante percusión, frotación o
pulsación, como en el caso de las claves, xilófono,campana.
Un timbal
Membranófonos
Los membranófonos son aquéllos en los cuales el sonido es generado por la vibración
de una membrana por percusión o frotación, como es el caso
deltimbal, tambor, conga.
Una flauta de origen paleolítico
Aerófonos
Son los llamados instrumentos de viento, donde el sonido es generado por la vibración
del aire, a causa del roce con una lengüeta, labios o cuerdas vocales, como es en el
caso de la flauta, trompeta, saxo.
Un arpa celta
Cordófonos
Son los llamados instrumentos de cuerda, donde el sonido es generado por la
vibración de una cuerda mediante percusión, frotación o pinzamiento, como en el caso
del arpa, guitarra, violín, piano.
[editar]Electrófonos
Durante el siglo XX se desarrolló un nuevo tipo de instrumento, los denominados
electrófonos.
Un sintetizador
En estos instrumentos, el sonido es generado por medios electrónicos, como en
el sintetizador o el theremín.
No deben ser confundidos con los instrumentos electroacústicos, donde el sonido es
generado de modo no electrónico pero modificado electrónicamente, como en el caso
de la guitarra eléctrica.
Sachs, por esta razón, más tarde añadió una quinta categoría a su clasificación, los
electrófonos.
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