Lo que oye de verdad el micrófono
Una nota es una vibración que se repite. El La del diapasón vibra 440 veces por segundo: 440 hercios. Una octava más arriba, la frecuencia se duplica: 880 hercios. Entre las dos hay doce semitonos, cada uno alrededor de un 6 % más agudo que el anterior.
Pero una voz nunca produce una sola frecuencia. Cuando cantas un La, emites 440 hercios y, por encima, armónicos a 880, 1320, 1760 hercios… Su mezcla es lo que da el timbre: la misma nota cantada por dos personas no tiene el mismo color. El silbido es lo contrario: casi una sola frecuencia, muy pura. Todo el trabajo consiste en encontrar, bajo esa mezcla, la frecuencia de base, la fundamental. Es la que da el nombre de la nota.
Encontrar la nota, cientos de veces por segundo
Fredon escucha el micrófono en pequeños fragmentos de unos 85 milisegundos, y vuelve a empezar cada 5 milisegundos más o menos. En cada fragmento, lo primero que se pregunta es qué está oyendo: silencio o ruido, una voz, o un silbido. Le bastan tres pistas: el volumen, si el espectro parece «ruido» o «sonido sostenido», y qué parte de la energía se concentra en una sola frecuencia.
Esta clasificación importa, porque el método adecuado no es el mismo:
- Para un silbido, Fredon descompone el sonido en frecuencias (una transformada de Fourier) y toma el pico más alto. Como el silbido es casi puro, ese pico es la nota, con gran precisión.
- Para la voz, ese método fallaría a menudo, porque un armónico puede ser más fuerte que la fundamental. Fredon compara más bien la señal consigo misma, desplazada en el tiempo, y busca el desfase con el que más se parece. Ese desfase es la duración de una vibración: el periodo, y por tanto la nota.
La trampa clásica de estos métodos es la octava: confundir una nota con la de arriba o la de abajo. Fredon se protege: un salto de una octava que dura solo un instante, o que viene con una caída de la confianza, se trata como un error de medida y no como una nota cantada.
Una nota que no tiembla en la pantalla
Tu voz nunca es perfectamente estable: sube un poco, vuelve a bajar, ondula con el vibrato. Mostrar cada medida en bruto haría parpadear la pantalla. Fredon se queda con la mediana de las últimas medidas, y solo cambia la nota mostrada si cruzas claramente la frontera con la siguiente, en 40 cents, durante al menos 60 milisegundos. Un cent es la centésima parte de un semitono.
Es también lo que alimenta el indicador de afinación: la diferencia en cents entre lo que cantas y la nota afinada más cercana. El La de referencia se puede ajustar, por si tocas con un instrumento afinado un poco por encima o por debajo de 440 hercios. El afinador de Fredon usa exactamente el mismo motor, aplicado a una cuerda al aire.
De la nota al acorde: la tonalidad
Una nota pertenece a varios acordes. Un Sol (G) forma parte del acorde de Sol, pero también de Do (C) y de Mi menor (Em). ¿Cuál elegir? El que suene más natural en la tonalidad de lo que estás cantando.
Para encontrar la tonalidad, Fredon lleva la cuenta de las notas que has cantado, ponderadas por su duración: una nota sostenida pesa más que una nota de paso. Compara ese perfil con el de las 24 tonalidades, mayores y menores. Cada tonalidad tiene su firma: en Do mayor, Do, Mi y Sol vuelven sin parar, y Do♯ casi nunca. Estos perfiles de referencia vienen de trabajos de psicología de la música, que midieron qué notas juzga el oído como «en su sitio» en cada tonalidad (los perfiles de Krumhansl-Kessler y de Temperley). Gana la tonalidad que más se parece a tu canto.
Fredon te propone entonces el acorde más natural para la nota cantada en esa tonalidad, y algunas alternativas al lado. También puedes fijar tú la tonalidad. La guía cómo saber la tonalidad de una canción explica cómo hacerlo de oído.
Armonizar una melodía entera
Cuando grabas una melodía completa, el problema cambia: ya no se trata de elegir un acorde, sino una sucesión de acordes que se enlacen bien. Fredon transcribe primero las notas y luego busca el mejor camino de acordes, como un GPS busca la mejor ruta.
Cada elección tiene un «coste». Un acorde que no contiene la nota principal del momento sale caro. Una nota breve ajena al acorde cuesta poco: es una nota de paso, y el oído la acepta muy bien. Se favorecen los enlaces que la música tonal prefiere, de la tónica a la subdominante, luego a la dominante y de vuelta a la tónica. Los finales de frase piden una cadencia, que suena como un signo de puntuación. Un algoritmo clásico (Viterbi) encuentra el camino de menor coste entre todas las combinaciones posibles, y guarda también los siguientes: por eso Fredon puede proponerte otras armonizaciones de la misma melodía.
Para ir más allá en lo musical, mira cómo componer una canción.
Reconocer un acorde rasgueado
Un acorde tocado son varias notas a la vez, cada una con sus armónicos. El método de la voz ya no sirve: no hay un único periodo que encontrar. Fredon toma entonces un fragmento de sonido más largo, de unos 170 milisegundos, una veintena de veces por segundo. Más tiempo significa más precisión en los graves, donde las cuerdas de una guitarra están muy juntas en frecuencia.
Descompone ese sonido en frecuencias y coloca cada pico en una de las doce notas de la escala, sin tener en cuenta la octava. Así obtiene un «croma»: doce barras que dicen cuánto está presente cada nota. Hay una precaución esencial: la cuerda grave de Mi también produce, por sus armónicos, un Si y un Sol♯. Sin corrección, una sola cuerda pasaría por un acorde de Mi mayor. Por eso Fredon atenúa los picos que caen justo en un armónico de una nota más grave y más fuerte.
Después compara esas doce barras con modelos de acordes: mayor, menor, séptima, séptima mayor, menor séptima, sus2, sus4 y disminuido, sobre cada una de las doce fundamentales. Hacen falta al menos tres notas distintas, y el mismo resultado dos veces seguidas, para que se muestre un acorde: un sonido aislado o un armónico no bastan para engañarlo.
Cuando practicas un acorde concreto, Fredon también compara lo que oye con lo que espera. Si falta una nota, busca en la posición mostrada las cuerdas que debían tocarla y te dice cuáles revisar.
Todo ocurre en tu teléfono
Ninguno de estos cálculos sale a internet. El teléfono lo hace todo, en un hilo de cálculo aparte para que la pantalla siga fluida. Por eso no hay retraso de red, la app funciona sin conexión y tu voz nunca sale del dispositivo. La demo de este sitio funciona igual, en tu navegador.
Para que te oiga bien
- Sostén la nota medio segundo, sin mucho vibrato al principio.
- Quédate a unos treinta centímetros del micrófono: demasiado cerca, el sonido satura.
- Prueba a silbar: es el sonido más fácil de reconocer.
- Rasguea con decisión y deja sonar las cuerdas para que se reconozca el acorde.
- Evita el ruido de fondo: una tele o una conversación enturbian la medida.