Vamos al lado de la calle y escuchemos la sirena de una ambulancia que se acerca. La afinación de la sirena parece ser muy aguda cuando está lejos. Cuando la ambulancia pasa a nuestro lado, la afinación nos parece “normal”, y luego se vuelve más grave conforme la ambulancia se aleja de nosotros (Figura 7.18).

Figura 7.18: Afinación percibida en distintos momentos

Este fenómeno nos es tan familiar que no nos detenemos a analizarlo. Incluso los niños al jugar imitan este efecto. Pero, ¿por qué se produce?

La alteración de la frecuencia percibida por un observador, debido al movimiento de la fuente o del observador mismo, es denominada Efecto Doppler, en honor al científico austríaco Christian Johann Doppler (Figura 7.19).

Figura 7.19: Christian Johann Doppler (1803-1853)

Volvamos al ejemplo de la ambulancia. La sirena es una fuente puntual que emite un sonido que se esparce como esfera hacia todas las direcciones (Figura 7.20). Si la ambulancia se encuentra estacionaria, todas las perturbaciones, es decir los ciclos de compresión y expansión, poseen el mismo centro. Por consiguiente, la frecuencia percibida por el oyente es la misma que la frecuencia que emite el objeto, sin importar el punto en el que se encuentre el oyente.

Figura 7.20: Fuente estacionaria

Imaginemos ahora que la ambulancia se mueve del punto A al punto B (Figura 7.21). Cada ciclo de compresión y expansión es emitido de un punto diferente, pues la fuente de sonido avanza. Cuanto mayor sea la velocidad de la fuente, mayor será la distancia entre cada compresión y expansión. Por consiguiente, las perturbaciones en el aire se encuentran más cerca entre sí en el extremo en el sentido hacia donde se desplaza el objeto, y más lejos entre sí en el extremo del sentido opuesto. Como resultado, el sujeto en el punto B percibirá una frecuencia más alta a la que emite el objeto. Por el contrario, el sujeto en el punto A experimentará una frecuencia más baja que la que el objeto en realidad emite.

Figura 7.21: Fuente en movimiento

El Efecto Doppler también se da cuando la fuente es estacionaria y los observadores se mueven (Figura 7.22). En este caso, el sujeto más cerca del punto A se acerca a la fuente. Por lo tanto, se encontrará con las perturbaciones a un ritmo más rápido que si permaneciera quieto. Como resultado, percibirá una frecuencia más alta que la que el objeto emite en realidad. Lo contrario sucederá con el sujeto en el punto B.

Figura 7.22: Observadores en movimiento

Podemos calcular la frecuencia percibida por el observador, si conocemos la velocidad de propagación de la onda, la frecuencia que emite la fuente y la velocidad del observador, por medio de la siguiente fórmula (Figura 7.23), es la frecuencia percibida por el observador en Hertz;  es la frecuencia emitida por la fuente;  es la velocidad del sonido en metros por segundo; y  es la velocidad de la fuente en metros por segundo.

En caso de que la fuente se acerque al observador, las velocidades en el denominador se restan. En caso de que la fuente se aleje del observador, estas velocidades se suman.

Figura 7.23: Fórmula para la frecuencia percibida por un observador estacionario

Asimismo, podemos determinar la frecuencia percibida por un observador en movimiento y una fuente estacionaria, utilizando la siguiente fórmula (Figura 7.24).

Figura 7.24: Fórmula para la frecuencia percibida por un observador en movimiento

Si el observador se acerca a la fuente, las velocidades en el numerador se suman. Si el observador se aleja de la fuente, las velocidades en el numerador se restan.

El Efecto Doppler sucede en todos los tipos de ondas, incluyendo las electromagnéticas. De hecho, es así como los científicos pueden determinar si los cuerpos celestes se alejan o acercan a nosotros y a qué velocidad. Los cuerpos que se alejan de nosotros tenderán a reducir su frecuencia, acercándose al extremo rojo e infrarrojo del espectro electromagnético. Por el contrario, los cuerpos que se acercan a nosotros, aumentarán su frecuencia, acercándose al extremo violeta y ultravioleta (Figura 7.1).

Existen plugins que emulan los cambios de altura producidos por el Efecto Doppler, a la vez que modifican la posición del sonido en el efecto estéreo. El resultado es una reproducción más realista de cómo percibimos el sonido producido por un objeto en movimiento.

Audio 7.10: Audio con corrimiento de paneo estándar

Audio 7.10: Audio con corrimiento de paneo estándar

Audio 7.11: Audio con plugin de Efecto Doppler

Audio 7.11: Audio con plugin de Efecto Doppler

Este tipo de efectos son útiles para crear efectos de sonido en las mezclas. Por ejemplo, podríamos emular el sonido de un tren que se acerca por la derecha y se aleja por la izquierda, obteniendo un resultado más realista que el producido al utilizar únicamente cambios de paneo y nivel.