tune Afinador Cromático star

Por Qué Autocorrelación en Lugar de Detección de Picos FFT

Al igual que nuestra herramienta de Prueba de Micrófono, este afinador solicita permiso de micrófono a través de la API getUserMedia del navegador y luego envía el flujo de audio en vivo a un AnalyserNode de la Web Audio API. A partir de ahí, las dos herramientas se separan: un medidor de nivel solo necesita la amplitud, pero un afinador necesita conocer la altura exacta, un problema mucho más difícil. El enfoque obvio sería ejecutar una Transformada Rápida de Fourier y elegir el bin de frecuencia con más energía, pero en instrumentos reales esto rara vez resulta fiable. La nota de una cuerda de guitarra pulsada o de un violín tocado con arco no es una onda sinusoidal pura; es una frecuencia fundamental más una pila de armónicos, y en muchos instrumentos un armónico (a menudo la octava superior) transporta más energía que la propia fundamental. Un detector de picos FFT puede engancharse a ese armónico en su lugar, informando una altura exactamente una octava demasiado alta — un fallo clásico conocido como "error de octava".

Esta herramienta utiliza en su lugar la autocorrelación, la técnica estándar para la detección de altura monofónica. En lugar de analizar el contenido en frecuencia, trabaja directamente en el dominio del tiempo: toma la forma de onda cruda capturada con getFloatTimeDomainData y compara la señal contra copias de sí misma desplazadas en el tiempo, recorriendo un rango de posibles retardos (lags) y sumando qué tan bien coincide cada copia desplazada con la original. Como una forma de onda periódica se correlaciona con más fuerza con una copia de sí misma desplazada exactamente un periodo completo, el retardo que produce la mejor coincidencia es el periodo real de la nota — sin importar qué armónico resulte ser el más fuerte. Eso hace que la autocorrelación sea considerablemente más resistente a los errores de octava que la selección de picos FFT. Después se aplica un paso de interpolación parabólica alrededor del retardo con mejor coincidencia, refinando la estimación a precisión de sub-muestra para que la lectura en cents no salte en pasos bruscos. Todo el cálculo se vuelve a ejecutar en cada fotograma de animación, leyendo muestras nuevas del dominio del tiempo cada vez — el audio nunca se graba ni se escribe en un archivo; existe solo como números en memoria usados para calcular una estimación de altura, y luego se descarta.

A440, la Norma ISO 16 y Por Qué Algunas Orquestas Afinan Más Alto

La altura de referencia que usa este afinador — La4 = 440 Hz — es más reciente de lo que la mayoría supone, y en el pasado fue realmente inconsistente. Antes del siglo XX, el "diapasón de concierto" variaba de una ciudad a otra y a menudo de una orquesta a otra; una nota llamada La en un teatro de ópera podía medir de forma significativamente distinta al La del teatro vecino, a veces con una diferencia cercana a un semitono entre distintas regiones de Europa. La estandarización llegó recién en mayo de 1939, cuando una conferencia internacional celebrada en Londres acordó los 440 Hz como referencia para la nota La por encima del Do central. Ese acuerdo se formalizó como la norma internacional ISO 16 en 1955. Incluso hoy el estándar no es universal en la práctica: varias orquestas europeas, incluidas algunas de Viena y Berlín, afinan ligeramente por encima de 440 — a menudo a 442 o 443 Hz —, una convención elegida generalmente porque una altura ligeramente más alta se percibe como más brillante y luminosa en una sala de conciertos.

Una vez fijada una altura de referencia, el resto de las notas de un instrumento moderno se define mediante el temperamento igual de 12 tonos, el sistema de afinación que este afinador asume al nombrar las notas y calcular los cents. El temperamento igual divide la octava en doce pasos iguales, donde la razón de frecuencias entre cualquier nota y el semitono superior es exactamente la raíz duodécima de dos, aproximadamente 1,05946. Esa única regla matemática es lo que hace que un piano se pueda tocar en cualquier tonalidad: los sistemas de afinación anteriores, basados en razones armónicas puras, sonaban maravillosamente afinados en una tonalidad y perceptiblemente desafinados en las más alejadas, obligando a reafinar o limitando a los compositores a un puñado de tonalidades utilizables. El temperamento igual reparte esa impureza de manera uniforme, haciendo que cada tonalidad sea igual de — y solo ligeramente — imperfecta, pero igualmente utilizable. El Clave bien temperado (1722) de Johann Sebastian Bach fue compuesto específicamente para demostrar un sistema de afinación bien temperado, recorriendo piezas en las 24 tonalidades mayores y menores, una demostración que ayudó a popularizar la idea de que los instrumentos podían afinarse razonablemente una sola vez y tocarse en cualquier punto del teclado.