Características del Sonido

Cualquier sonido sencillo, como una nota musical, puede describirse en su totalidad especificando tres características de su percepción: el tono, la intensidad y el timbre. Estas características corresponden exactamente a tres características físicas: la frecuencia, la amplitud y la composición armónica o forma de onda.

Intensidad (Depende de la amplitud):

Distingue un sonido fuerte de uno débil.

Tono (Depende de la frecuencia):

Distingue a un sonido agudo (tono alto) de un sonido grave (tono bajo).

Timbre (Depende de la forma de onda):

Distingue dos sonidos de la misma intensidad y tono, pero producido por distintas fuentes.

INTENSIDAD: La distancia a la que se puede oír un sonido depende de su intensidad, que es el flujo medio de energía por unidad de área perpendicular a la dirección de propagación. En el caso de ondas esféricas que se propagan desde una fuente puntual, la intensidad es inversamente proporcional al cuadrado de la distancia, suponiendo que no se produzca ninguna pérdida de energía debido a la viscosidad, la conducción térmica u otros efectos de absorción. Por ejemplo, en un medio perfectamente homogéneo, un sonido será nueve veces más intenso a una distancia de 100 metros que a una distancia de 300 metros. En la propagación real del sonido en la atmósfera, los cambios de propiedades físicas del aire como la temperatura, presión o humedad producen la amortiguación y dispersión de las ondas sonoras, por lo que generalmente la ley del inverso del cuadrado no se puede aplicar a las medidas directas de la intensidad del sonido.

ALTURA O TONO: Cada sonido se caracteriza por su velocidad específica de vibración, que impresiona de manera peculiar al sentido auditivo. Esta propiedad recibe el nombre de tono.

Los sonidos de mayor o menor frecuencia se denominan respectivamente, agudos o graves; términos relativos, ya que entre los tonos diferentes un de ellos será siempre más agudo que el otro y a la inversa.

TIMBRE: Si se toca el situado sobre el do central en un violín, un piano y un diapasón, con la misma intensidad en los tres casos, los sonidos son idénticos en frecuencia y amplitud, pero muy diferentes en timbre. De las tres fuentes, el diapasón es el que produce el tono más sencillo, que en este caso está formado casi exclusivamente por vibraciones con frecuencias de 440 hz. Debido a las propiedades acústicas del oído y las propiedades de resonancia de su membrana vibrante, es dudoso que un tono puro llegue al mecanismo interno del oído sin sufrir cambios. La componente principal de la nota producida por el piano o el violín también tiene una frecuencia de 440 hz. Sin embargo, esas notas también contienen componentes con frecuencias que son múltiplos exactos de 440 hz, los llamados tonos secundarios, como 880, 1.320 o 1.760 hz. Las intensidades concretas de esas otras componentes, los llamados armónicos, determinan el timbre de la nota.

Fuentes Sonoras

Es un dispositivo u objeto que es capaz de emitir un sonido, ejemplo de ello es un altavoz.

Debido a la forma o constitución fisica del objeto es como se generan los sonidos y esta se puede dividir en tres tipos:

• Cuerdas: Una cuerda se puede definir como un filamento perfectamente elastico que recupera rapidamente su forma al ser deformada. Cuando se tiene una cuerda sujeta por ambos lados y esta es pertubada, es el centro en donde se tiene la mayor enlonjacion( Maxima Amplitud)) y los extremos la menor enlojacion (Amplitudes Pequeñas).Esto lo muestra el siguiente gráfico.
• Membrana:Una membrana a diferencia de una cuerda es que no solo tiene sujetos 2 puntos, sino que están sujetos varios puntos. En las menbrana al igual que en las cuerdas se tienen puntos de mayor enlonjacion ( Máxima Amplitud) y puntos de menor enlojacion (Menor Amplitud), los puntos de Maxima Amplitud se encuentra en el centro de la membrana y los puntos de menor amplitud se encuentran cercanos a los puntos de sujeción, esto se da debido a la naturalidad de la membrana. Acontinuacion se muestra un grafico que ilustra lo mencionado anteriormente.
• Columnas de Aire:Una columna de aire esta formado por un tubo por donde se le hace pasar aire y la composicion fisica del objeto con el aire entran en resonancia. En las columnas de Aire de hallan dos puntos muy importantes, uno es el centro de la columna de aire a la salida del tubo (Captacion de Frecuencias Bajas) y el otro punto en los pabellones del material(Captacion de Frecuencias Altas). Debido a que tan largo o que tan corto en el tubo para generar la columna de aire, se generaran frecuencias bajas (mas largo el Tubo) o Frecuencias Altas(mas corto el tubo). Los instrumentos de Aliento utilizanel principio de las columnas de Aire y las membranas para generar sonido.

Ondas Sonoras

Las ondas sonoras son ondas mecánicas longitudinales: mecánicas porque necesitan un medio material para su propagación y longitudinales porque las partículas del medio actúan en la misma dirección en la que se propaga la onda. Ej: Si hacemos el vacío en una campana de vidrio en la que hay un despertador sonando, a medida que va saliendo el aire el sonido se va apagando hasta que desaparece del todo. Pueden propagarse en medios sólidos, líquidos y gaseosos.

La propagación de una onda sonora consiste en sucesivas compresiones y dilataciones del medio de propagación, producidas por un foco en movimiento vibratorio. Al paso de la onda el medio experimenta variaciones periódicas de presión. Ej: Si tenemos una regla metálica e inmovilizo un extremo con un tornillo de mordaza. Haz oscila la regla. Al principio puede que no se observe ningún sonido pero si vas acortando la regla si. Ello es debido a que la regla compone la copa de aire que está en contacto con ella y hace que aumente la presión, mientras que la capa de aire que está en el otro lado se enrarece (disminuye su presión). El movimiento de vaivén de la regla hace que las compresiones y enrarecimientos del aire se sucedan de forma alternada en el tiempo y se propaguen en el medio. Son una onda mecánica longitudinal.

Llamamos sonido a la propagación de la vibración de un cuerpo elástico en un medio material. Requiere fuente emisora de ondas sonoras, un medio transmisor, y un receptor o detector de sonidos.

Diremos que una onda mecánica longitudinal es sonora cuando la percibimos como sonido a través de los oídos. Esto ocurre cuando la frecuencia de oscilación está entre 16 y 20.000 Hz (muchas personas comienzan a no oír a partir de 15.000 Hz).