sábado, 19 de noviembre de 2016

Ilusiones sonoras: algo que escucho pero que no existe? Por Vicente Pastor

Vicente Pastor, Biografía; 
 Titulado Superior de Música, especialidad Clarinete, por el Conservatorio Superior de Música “Joaquín Rodrigo” de Valencia y Doctor en Música cum laude por la Universidad Politécnica de Valencia. Profesor Numerario de Clarinete del cuerpo de Profesores de Música y Artes Escénicas desde 1993. Como docente, he trabajado como Profesor de Clarinete en varios Conservatorios Elementales y Profesionales de la red pública, y como Profesor de Organología y Acústica, en el Conservatorio Superior Joaquín Rodrigo de Valencia desde el curso 2006/07. He sido Director del Conservatorio Elemental de Música de Olula del Río (Almería) durante cinco cursos académicos y Jefe de Estudios del Conservatorio Elemental de Baeza (Jaén) durante un curso académico, estando acreditado para la función directiva por la administración educativa. En mi faceta como intérprete, he ofrecido varios recitales como miembro de diversas formaciones de cámara y ha publicado un disco compacto con el Cuarteto de Clarinetes Vert. Mis intereses de investigación incluyen la acústica y el desarrollo histórico de los instrumentos de viento-madera, especialmente del clarinete. He recibido dos becas postdoctorales de la Conselleria de Educaciò, Cultura i Esport de la Generalitat Valenciana para estudiar el desarrollo histórico y acústico del clarinete en las Universidad de Oxford y la Juilliard School de New York, y he completado el estudio con estancias en la Universidad de Edimburgo y el Royal College of Music de Londres. Soy autor de varias publicaciones en revistas nacionales especializadas sobre la acústica y organología del clarinete, así como de los instrumentos musicales en general. Asimismo, he publicado un método para el Grado elemental de clarinete en cuatro volúmenes, un libro de ejercicios técnicos para el clarinete, un libro sobre la acústica y organología del clarinete y un libro didáctico-científico sobre Acústica Musical para los Estudios Superiores de Música. Además, imparto periódicamente cursos y conferencias sobre la acústica y organología de los instrumentos musicales en diversos foros e instituciones educativas. He participado activamente en el proceso de adaptación de las Enseñanzas Artísticas Superiores al Espacio Europeo de Educación Superior con la elaboración del curriculo de los Estudios Superiores de Música en el Ministerio de Educación y la coordinación a nivel autonómico. También he participado como ponente y coordinador en varios Seminarios, Jornadas y Congresos sobre estas enseñanzas y su adaptación al nuevo contexto europeo, y ha publicado varios artículos sobre las Enseñanzas Artísticas Superiore. Asimismo, he trabajado como Asesor Técnico Docente durante varios cursos en el Instituto Superior de Enseñanzas Artísticas de la Comunidad Valenciana (ISEACV) dependiente de la Conselleria de Educaciò, Cultura i Esport. He trabajado como Profesor de Tecnología y Acústica, Coordinador del Máster Oficial de Interpretación Musical e Investigación performativa y Jefe de Estudios en el Conservatorio Superior Joaquín Rodrigo de Valencia desde el curso 2010/11 hasta el curso 2015/16. Actualmente soy Profesor de Clarinete y Coordinador de las TIC en el Conservatorio Profesional de Música de Torrent, además de colaborar como Profesor y Tutor de Trabajos Fin de Máster en el Master de Música y como Director de varias tesis doctorales en el Programa de Doctorado en Arte: Producción e Investigación, de la Universidad Politécnica de Valencia. 
Ilusiones Sonoras..... 
 Hace algunos días me encontraba impartiendo mi clase de música de cámara con un quinteto de flautas, cuando fui testigo de un fenómeno realmente interesante. En un momento determinado de la interpretación del quinteto, emergió un sonido que no figuraba en la partitura. Mi sentido auditivo, acostumbrado a escuchar ese quinteto, rápidamente detectó algo inusual y se situó en estado de alerta. En unas pocas milésimas de segundo -mientras el sonido se escuchaba- toda mi actividad neurológica se activó para dar una respuesta racional al sonido intruso. En esas milésimas de segundo se descartaron varias opciones de respuesta hasta llegar a una posible solución. 
Podría tratarse de una ilusión sonora? Efectivamente, tras detener la interpretación, ordené a dos de los flautistas que reprodujeran los mismos sonidos involucrados en el momento de aparecer el sonido ficticio. Al mismo tiempo, les conminé a que escucharan con suma atención los sonidos que percibían. Inmediatamente uno de ellos me miró con atención y detuvo su sonido. Habéis escuchado eso? preguntó estupefacto. Claro, les espeté, os he mandado repetir los sonidos precisamente por eso, quería que escucharais el tercer sonido que emana de los sonidos que habéis emitido. Se trata de un sonido diferencial. En particular, habíamos sido testigos de una ilusión sonora, conocida como tonos de combinación, esto es, sonidos que no existen en el estímulo, sino que son generados por nuestro sistema auditivo o nuestro sistema neurológico.

 Una ilusión es un producto mental elaborado con fenómenos sensoriales y cognitivos. Se trata de una combinación entre lo que percibimos de la dimensión física y lo que esperamos de ella. Para entender esta afirmación, nótese que el mundo de los sonidos transita por dos dimensiones: la física y la psicológica. En la primera, se produce el estímulo e incluye las dos primeras condiciones del sonido: fuente y medio. En esta dimensión, los sonidos pueden medirse y cuantificarse físicamente, por lo que su registro es totalmente objetivo. En la dimensión psíquica se produce la recepción del sonido, su procesamiento y la ulterior sensación. En esta dimensión, sin embargo, todos los fenómenos no están perfectamente cuantificados. Ambas dimensiones están interrelacionadas ya que, normalmente, a un estímulo físico le corresponde una respuesta sensorial determinada. Pero lo más interesante es que su relación no siempre es lineal o proporcionada, y por otra parte, cada individuo puede tener una respuesta sensorial diferente en función de su educación y formación. Además, para complicar más si cabe el asunto, nuestro cerebro en ocasiones reconstruye patrones y genera sonidos que no provienen de la dimensión física, sino que son generados por una rápida secuencia de interacciones entre las áreas de la corteza cerebral relacionadas con la audición. Efectivamente, nuestro cerebro crea expectativas, hace predicciones, compara y valora, en función de la experiencia acumulada, y finalmente realiza un cálculo estadístico y una predicción acerca de lo que escuchamos. En esencia, el cerebro odia la incertidumbre, por lo que hace una conjetura convincente que no siempre coincide con lo que está sucediendo en la dimensión física. Un ejemplo de este fenómeno es la generación de tonos de combinación: adicionales y diferenciales. Además de los armónicos considerados naturales dado que están resonando en el cuerpo del instrumento, es posible producir otros sonidos armónicos inexistentes en la vibración del sistema, tal y como sucedió con mis alumnos. Estos componentes de frecuencia que dependen de las amplitudes de las señales o fuerzas de excitación, se producen cuando las oscilaciones en dos frecuencias f1 y f2 son introducidas en un sistema no lineal, tal como nuestro sistema auditivo. En efecto, para pequeñas amplitudes nuestra membrana basilar situada en el oído interno se comporta linealmente, pero para intensidades sonoras grandes, el sistema mecánico del oído deja de ser lineal y, por consiguiente, al recibir un tono puro de suficiente intensidad se produce una distorsión caracterizada por la generación de una serie de armónicos denominados aurales o heterodinos, ya que se generan en el propio oído. En estas condiciones, se producen las frecuencias que faltan en la vibración mediante la diferencia y la suma, es decir, componentes de vibración con una gama de frecuencias que incluyen f1 + f2 y f1 – f2. Se dice que un resonador tiene comportamiento lineal cuando la fuerza necesaria para obtenerdesplazamientos es proporcional a los desplazamientos obtenidos. Así, si se aplicase un movimiento armónico simple a un sistema resonante de respuesta lineal, el movimiento producido sería también armónico simple. Sin embargo, cuando la respuesta dada por un resonador no es lineal, se dice que hay distorsión, lo que puede dar como resultado la generación de estos tonos ficticios. Los tonos dicionales fueron descubiertos por el científico H.V. Helmholtz, mientras que los diferenciales por el organista Sorge en 1745, aunque se atribuyen al violinista Tartini que los redescubrió para el violín en 1754. Los diferenciales son los más intensos y están generados por la diferencia de dos frecuencias, mientras que los adicionales se producen por la suma de dos frecuencias. Gracias a este fenómeno, podemos reconstruir y oír los tonos graves en las radios pequeñas, cuyos altavoces no pueden reproducirlos. También escuchamos los tonos graves de los instrumentos de metal, denominados nota pedal, que se generan por este fenómeno, o el armónico fundamental de una campana tubular que no existe en la vibración. En ambos casos, la vibración comienza con el segundo armónico y, por tanto, el fundamental o primer armónico está ausente. Ahora bien, como están presentes las frecuencias 2f, 3f, 4f, etc., estas permiten generar en el oído el armónico fundamental como sonido diferencial entre cualquier par de armónicos consecutivos, por ejemplo, 3f − 2f = f. Nótese que es más fácil obtenerlos tocando dos flautas o clarinetes al mismo tiempo dos sonidos separados como máximo en un intervalo de quinta y en el registro agudo, dado que estas frecuencias los sonidos devienen en cuasi tonos puros con muy pocos componentes armónicos, así que pueden generar el tono de diferencia por debajo. Los instrumento de viento también pueden generarlos con la emisión de sonidos multifónicos. La explicación científica de este fenómeno tiene dos vertientes. Por un lado se atribuye a la no linealidad que presenta la membrana basilar en la transmisión del sonido, aunque estudios recientes han demostrado que estos sonidos persisten aún cuando la intensidad de los sonidos es baja, y por consiguiente, la respuesta es casi lineal. Por otro, se piensa que la sensación de estos sonidos artificiales se debe a un proceso neurológico que se genera en nuestro sistema neurológico y que, por tanto, lo genera nuestro cerebro. Sucede también cuando escuchamos archivos sonoros en formato mp3, que no es ni más ni menos que un método de compresión de audio que se basa en eliminar ciertos sonidos de tal manera que nuestro cerebro no se percate y los siga escuchando. El formato MP3 es un sistema de compresión para música que permite reducir el número de bytes en una canción sin apenas afectar a la calidad del sonido. Para ello, utiliza un algoritmo que se basa en un principio básico: existen ciertos sonidos que el oído humano no puede oír y otros que escucha mejor. El resultado es una sensación sonora similar a la de un CD, con menos información recibida por parte de la dimensión física. Otra interesante ilusión sonora es la conocida como paradoja de Shepard. Se trata de una escala que parece subir o bajar infinitamente usando una tesitura limitada. Para lograrlo, se usan dos escalas a diferencia de octava que se manipulan con un cuidadoso uso de la dinámica, en conjugación con la altura de las notas. La escala consiste en un tono en donde suenan simultáneamente dos voces a distancia de octava. Una voz suena fuertemente, mientras la otra apenas se escucha, lo que hace que el oyente preste atención solo a las voces que suenan fuertemente. La clave de la escala está en que las voces suenan con muy bajo volumen solo cuando comienzan y terminan la escala, en cambio, suenan fuertemente cuando pasan por el medio de la escala, en un cambio de dinámica gradual. Al entrelazar varias escalas para que unas voces terminen o comiencen la escala justo en medio de otras voces que van apenas por la mitad de la escala, tenemos un concatenado de voces en donde cuesta distinguir cuando empieza o deja de sonar alguna. En rigor, el oyente se centra en las distintas gradaciones de las notas próximas según el volumen, no en las de unos segundos atrás, mucho menos en las futuras. Como cada tono “parece” más bajo o más alto que el anterior, da la sensación de que el sonido baja o sube continuamente. El resultado es una escala musical que da la ilusión de ser infinita. Posteriormente el compositor francés J-C. Risset fue capaz de desarrollar este fenómeno en un glissando obteniendo el mismo efecto, utilizándolo en algunas de sus composiciones. Puedes experimentar tú mismo esta sensación en el siguiente archivo de audio. La tesitura de la escala está limitada, pero la percepción sonora nos engaña mostrándonos una escala que desciende infinitamente.  
La paradoja del tritono está basada en las escalas de Shepard y consiste en escuchar dos sonidos contiguos generados por ordenador que están separados por media octava -un tritono, de ahí el nombre-. Cuando se reproducen seguidos la percepción sobre si esos tonos suben o bajan varían de persona a persona. La psicóloga Diana Deutsch concluyó en 1986 que según la infancia de cada persona pero también según su país de nacimiento e incluso su etnia, se percibían de una forma u otra. La manera en la que percibimos esas notas está relacionada con los sonidos a los que hemos estado expuestos. La explicación de este fenómeno reside en el punto de referencia o sonido base a partir del cual empezamos a escuchar. Si nuestro punto de referencia, por ejemplo, es el Do, cuando oigamos el tritono que va hasta Fa, lo percibiremos como descendente. Pero otra persona cuyo punto de referencia empiece en Fa# y vaya hasta el La, lo percibirá como ascendente. Ese cambio de base, de punto de referencia viene determinada por los sonidos a los que ha estado expuesta esa persona. La paradoja se diseña de modo tal que la segunda nota -separada por media octava de la primera– contenga una frecuencia más alta y más baja a la vez, por lo tanto, no hay una respuesta incorrecta, las dos opciones son válidas. Lo que sucede aquí es que nuestro cerebro demuestra cierta preferencia por una frecuencia, y eso es lo que terminamos escuchando. En definitiva, al igual que sucede con las ilusiones ópticas, las ilusiones acústica son percepciones sonoras que no se ajustan a la realidad del mundo que nos rodea, esto es, no existen en la dimensión física, son producto de nuestro cerebro que interpreta y reelabora la información que nos proporcionan nuestro sentido auditivo en función de nuestra mayor o menor exposición a sonidos. En este sentido, nuestro cerebro es extremandamente eficiente, dado que reconstruye patrones que faltan en el estímulo. Constituyen, por tanto, una distorsión de la realidad, pero al mismo tiempo nos explican que el mundo de los sonidos y su percepción es única en cada individuo, lo que hace mucho más interesante y fascinante el mundo de los sonidos. Feliz día

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