Los científicos de la Universidad Queen Mary de Londres (QMUL) nos acercan a la comprensión de la experiencia musical a través de un enfoque novedoso para analizar un efecto musical común conocido como vibrato.

El vibrato es la oscilación ascendente-descendente en el tono introducida durante la interpretación instrumental o vocal, destinado a añadir expresividad y facilitar la proyección del sonido, y de uso común en la ópera. Un vibrato bien sincronizado y bellamente ejecutado puede mejorar en gran medida la calidad de sonido de una nota, e inducir fuertes respuestas emocionales en el oyente.

El nuevo enfoque para el análisis de vibrato, publicado en el Revista de Matemáticas y Música , describe por primera vez el uso del Método de Diagonalización de Filtro (FDM) en el procesamiento de señales musicales. La técnica tiene orígenes en la física cuántica y se emplea para estudiar la dinámica molecular y la resonancia magnética nuclear.

"Ahora estamos un paso más cerca de comprender la mecánica de la comunicación musical, los matices que los intérpretes introducen en la música, y la lógica detrás de ellos, ", dijo la supervisora ​​del proyecto y coautora, la profesora Elaine Chew del Centro de Música Digital de la Escuela de Ingeniería Electrónica y Ciencias de la Computación (EECS) de QMUL.

La capacidad de la técnica para detectar y estimar características a partir de fragmentos muy finos de información resulta particularmente útil en el análisis de vibrato y permite a los investigadores analizar señales musicales con mayor precisión que antes.

Los vibratos oscilan típicamente a una velocidad de 4-8 ciclos por segundo, o con un período de 125-250 milisegundos por ciclo. El grado en que el tono se inclina hacia arriba o hacia abajo puede ser de hasta medio semitono. Porque los vibratos ocurren tan rápido, Las técnicas estándar que requieren una ventana comparativamente grande para analizar la señal musical han luchado hasta ahora para capturar con precisión sus características.

"El algoritmo FDM se desarrolló inicialmente para explorar de manera eficiente y efectiva las complicadas resonancias dinámicas cuánticas de átomos y moléculas. Aunque las señales musicales son muy diferentes de sus contrapartes cuánticas, matemáticamente comparten muchas similitudes, incluyendo las características de sus resonancias, "dijo el Dr. Khalid Rajab, co-supervisor del proyecto y coautor de la Escuela de Ingeniería Electrónica y Ciencias de la Computación (EECS) de QMUL.

"De hecho, Encontramos eso, porque oscilan con el tiempo, los armónicos en las señales musicales pueden ser más complicados de analizar que sus contrapartes cuánticas, ", agregó. La investigación surgió de un proyecto para modelar las diferencias entre tocar el violín y el erhu, un violín chino de dos cuerdas.

El profesor Chew dijo:"Cuando se toca música para un instrumento popular como el erhu en un violín, carece de las cualidades estilísticas y expresivas del original. Una de las principales fuentes de estas diferencias radica en la forma en que se elaboran las notas (con vibrato) y en la forma en que los instrumentistas realizan sus transiciones entre notas (utilizando portamentos). Estábamos interesados ​​en crear herramientas informáticas que puedan ayudar a revelar estas diferencias ".

La investigación forma parte del proyecto de doctorado de Luwei Yang, primer autor y candidato a doctorado del China Scholarship Council y asistente de investigación en EECS.

Yang, un ávido jugador de erhu dijo:"En erhu, como tocar el violín, El vibrato se emplea con frecuencia para imitar la vivacidad y la colorida expresividad de la voz humana. Los estilos contemporáneos de vibrato erhu fueron profundamente influenciados por las técnicas del violín, por eso es fascinante profundizar en la caracterización de las diferencias entre ellos ".

Los investigadores esperan que la nueva técnica ayude a los músicos y profesores de música en su búsqueda por lograr el vibrato perfecto. ayudar a los artistas de sonido a crear efectos de vibrato con un sonido más natural en la producción de audio, y permitir a los investigadores mapear las tendencias estilísticas en el uso del vibrato a través de culturas y épocas.