ANÁLISE DE FOURIER

Impoê-se em física a existência de uma ferramenta de análise que decomponha os sinais nos seus constituintes, de modo a que se possa analisar o seu conteúdo e não apenas a evolução da sua forma no tempo. Essa ferramenta é a transformada de Fourier, obtendo o chamado espectro do sinal. (Pode-se comparar com a luz a ser decomposta nas suas componentes por um prisma, enquanto mecanismo físico de decomposição…)

Quando um som só tem uma frequência, aparece como um pico de altura infinita e largura nula no espectro. Mas isto seria uma equivaleria a uma sinusóide pura e infinita. Como os sons têm sempre um tempo finito associado, o espectro virá um pouco mais dilatado, sendo seguida aproximadamente a relação . Assim a duração de um sinal está directamente relaccionada com a dispersão no seu espectro.

  Os diferentes sons da natureza têm muitas assinaturas espectrais diferentes. Um instrumento musical, têm um conjunto discreto de picos muito altos e estreitos cujo primeiro se situa na fundamental, e os outros são multiplos inteiros deste, sendo o diapasão um exemplo de um instrumento de uma só frequência sendo regularmente usado como referência (~como por exemplo diapasão que oscila numa única frequência). Num instrumento musical, uma vez que os som são longos (>=0,1 segundos) o grande contributo para a largura dos picos é dado pelo "vibratto" que o músico impõe ao interpretar a peça.

A fala humana, tem tipicamente um espectro muito mais contínuo uma vez que algumas constantes têm tempos tão curtos como 0,02 segundos.

 

 

Vogais

 

Existem dois tipos extremos de vozes:

 

Fundamental

Nº picos abaixo dos 1000 Hz

Baixo

100 Hz

10

Soprano

250 Hz

4

As vogais são no fundo muito semelhantes aos instrumentos musicais e o seu espectro é praticamente igual para qualquer tipo de voz, o que significa que cada vogal tenha o seu espectro característico.

 

 

 

Fundamental ~ 287 Hz

(Soprano)

Fundamental ~100 Hz

(Baixo)