Teoría musical para programadores: el sonido como física y aritmética

Fuentes: Music theory for programmers

La música, lejos de ser un capricho cultural arbitrario, se sostiene sobre física y aritmética: este artículo explica, paso a paso y desde cero, cómo construir los fundamentos del lenguaje sonoro únicamente con código.

El punto de partida es el sonido entendido como una cifra que varía con el tiempo: la presión del aire oscilando. Un altavoz genera audio a partir de una lista de números que indican la posición del cono, del orden de 44.000 por segundo. Una onda senoidal simple a 440 hercios es el átomo inicial; todo lo demás se deriva de manipular ese número.

A partir de ahí se introduce la envolvente ADSR (ataque, decaimiento, sostenimiento y liberación), es decir, la curva de volumen que distingue un pitido de un instrumento musical. Luego aparece el concepto de timbre: un instrumento no produce una sola frecuencia, sino la serie armónica completa (220, 440, 660, 880…), y la proporción entre esos armónicos determina si algo suena a violín o a trompeta.

El artículo muestra además por qué duplicar una frecuencia produce la misma nota (la octava): los armónicos de una nota ya están contenidos en los de su octava inferior, así que el espacio de frecuencias es logarítmico y multiplicativo, no aditivo. Toda la lógica musical —los doce tonos, las escalas mayores, los acordes que suenan bien— se reduce a cuestiones de proporción que cualquier programador puede calcular. La notación musical tradicional solo aparece al final, una vez que ya hay algo concreto que anotar.