Pontificia Universidad Católica de Chile

8. Pitch Shifting y Armonizador

Transposición de altura — voces adicionales a intervalos musicales

Armonizador de intervalos musicales

El pitch shifting transpone la altura de una señal sin cambiar su duración. El armonizador añade una o más copias pitch-shifted a la señal original, creando acordes en tiempo real. Los algoritmos profesionales usan el vocoder de fase o PSOLA para trasladar frecuencias sin artefactos. Esta demo muestra el principio: múltiples osciladores a los intervalos seleccionados en temperamento igual (cada semitono = factor 2^(1/12) ≈ 1.0595). Activa intervalos con los botones y observa cómo los parciales de cada voz se distribuyen en el espectro.

Unísono activo · base 220 Hz

Conceptos de pitch shifting

Temperamento igual
En el sistema de 12 tonos por octava, cada semitono es un factor 2^(1/12) ≈ 1.0595. N semitonos equivalen al factor 2^(N/12). Una 5ª justa (+7 st) = ×1.498 ≈ 3/2. Una 3ª mayor (+4 st) = ×1.260 ≈ 5/4. La octava siempre es ×2.
Vocoder de fase (Phase Vocoder)
Transforma la señal al dominio frecuencial (STFT), escala las frecuencias de los bins por el ratio de pitch deseado y reconstruye la señal. Preserva la duración porque opera en frecuencia, no en tiempo. Artefactos típicos: "fantasma de fase", musicalización artificial.
PSOLA
Pitch Synchronous Overlap and Add: extrae períodos de la señal sincronizados con la frecuencia fundamental, los redistribuye en el tiempo para cambiar la tasa de repetición (= pitch) y los solapa con OLA. Funciona bien para señales monofónicas con F0 claro (voz, instrumentos melódicos).
Armonizador hardware
El Eventide H910 (1975) fue el primer armonizador digital. Usaba delay variable modulado para aproximar el pitch shift. Los algoritmos modernos (Melodyne, Auto-Tune) operan polifónicamente, corrigiendo y transponiendo voces individuales dentro de una mezcla compleja.