Fonógrafo

Cómo se produce el sonido

El Sonido es lo que se oye cuando algo vibra, es decir, cuando las ondas generadas por la vibración de un cuerpo u objeto se propagan a través de un fluido moviéndose de un lado a otro rápidamente.

Todo lo que vibra hace que también vibre el aire que lo rodea y las vibraciones del aire hacen vibrar el interior de nuestro oído, por lo que podemos oír. Normalmente, no se pueden ver las vibraciones producidas por un sonido, pero están ahí. Las vibraciones del sonido viajan por muchos otros elementos, además del aire

Entonces el sonido se produce cuando un cuerpo vibra rápidamente, y transmite dichas vibraciones al medio más cercano en forma de ondas sonoras. Éstas se desplazan expansivamente por el aire y pueden rebotar con distintos tipos de superficies, logrando así el efecto que conocemos como eco o  distorsión.

En resumen, el sonido se compone de ondas acústicas debidas a la oscilación de la presión del aire, que son percibidas por el oído y transmitidas al cerebro para ser interpretadas. En el caso del ser humano, este proceso es esencial para la comunicación hablada.

Si mantienes tirante una banda de goma elástica y la pulsas, puedes ver las vibraciones que producen el sonido o también puedes observarlo si pulsas una cuerda de guitarra. Hay ondas que se mueven tan rápido que no son percibidas por el oído humano.

Máquinas que funcionan por el sonido

Existen artefactos en el su funcionamiento se basa en la ondas que produce el sonido. Conoce cómo funcionan haciendo clic en cada una:

Cómo percibimos el sonido

Los sonidos son percibidos a través del aparato auditivo que recibe las ondas sonoras, que son convertidas en movimientos de los osteocillos óticos y percibidas en el oído interno que a su vez las transmite mediante el sistema nervioso al cerebro. Esta habilidad se tiene incluso antes de nacer.

Cuando las ondas sonoras penetran en nuestro oído, hacen vibrar su interior. Dentro de cada oreja hay una telita de células llamada tímpano, tan tensada como un tambor. Cuando las ondas sonoras chocan con ella, empieza a moverse rápidamente y hace que tres huesecillos minúsculos del oído vibren también. Los huesitos, a su vez, producen vibración en un líquido existente en el fondo del oído y este líquido presiona el nervio auditivo, que pasa el mensaje al cerebro.

Cómo se propaga el sonido

La propagación del sonido involucra transporte de energía sin transporte de materia, en forma de ondas mecánicas que se propagan a través de un medio elástico sólido, líquido o gaseoso. Entre los más comunes se encuentran el aire y el agua. No se propagan en el vacío, al contrario que las ondas electromagnéticas. Si las vibraciones se producen en la misma dirección en la que se propaga el sonido, se trata de una onda longitudinal y si las vibraciones son perpendiculares a la dirección de propagación es una onda transversal.

Velocidad del sonido

La velocidad del sonido depende del tipo de material por el que se propague. Cuando el sonido se desplaza en los sólidos tiene mayor velocidad que en los líquidos, y en los líquidos es más veloz que en los gases. Esto se debe a que las partículas en los sólidos están más cercanas.

En el aire, el sonido tiene una velocidad de 331,5 m/s cuando: la temperatura es de 0 °C, la presión atmosférica es de 1 atm (nivel del mar) y se presenta una humedad relativa del aire de 0 % (aire seco). Aunque depende muy poco de la presión del aire.

La voz humana

La voz humana se produce por la vibración de las cuerdas vocales, lo cual genera una onda sonora que es combinación de varias frecuencias y sus correspondientes armónicos. La cavidad buco-nasal sirve para crear ondas cuasi estacionarias por lo que ciertas frecuencias denominadas formantes. Cada segmento de sonido del habla viene caracterizado por un cierto espectro de frecuencias o distribución de la energía sonora en las diferentes frecuencias.

¿Por qué hay sonidos agudos y graves?

El sonido producido por un objeto vibrante será agudo o grave según el número de vibraciones que realice en un segundo. Un sonido grave (o bajo), como el de la sirena de un barco, vibra lentamente. Un sonido agudo ( o alto), como el de un silbato, produce vibraciones rápidas. Los sonidos más bajos que pueden llegar a oír el hombre alcanzan las 20 vibraciones por segundo.

Los sonidos más altos o agudos llegan hasta las 20.000 vibraciones por segundo. Algunos animales, como los murciélagos y los delfines, llegan a oír sonidos muy agudos, de más de 100.000 vibraciones por segundo. La palabra científica que define el número de vibraciones por segundo, es “jertzio”, que se abrevia Hz. De este modo, puede decirse que el hombre capta los sonidos entre y 20 y 20.000Hz.

¿El sonido es una onda?

Las ondas sonoras se producen cuando un cuerpo vibra rápidamente. La frecuencia es el número de vibraciones u oscilaciones completas que efectúan por segundo. Los sonidos producidos son audibles por un ser humano promedio si la frecuencia de oscilación está comprendida entre 20 Hz y 20000 Hz. Por encima de esta última frecuencia se tiene un ultrasonido no audible por los seres humanos, aunque algunos animales pueden oír ultrasonidos inaudibles por los seres humanos. La intensidad de un sonido está relacionada con el cuadrado de la amplitud de presión de la onda sonora. Un sonido grave corresponde a onda sonora con frecuencia baja mientras que los sonidos agudos se corresponden con frecuencias más altas.

¿Las ondas sonoras se ven afectadas por el frío o la humedad?

Si, la temperatura y el agua afectan a la velocidad de esas ondas que será menor si el aire es muy frío y mayor si es cálido. En el agua, las ondas sonoras viajarán cuatro veces más aprisa.

Tipos de sonidos

Existen sonidos audibles por el oído humano y otros que sólo perciben ciertas especies de animales.

Infrasonido

Este presenta una frecuencia tan baja que el oído humano no logra percibirlo. El infrasonido se ubica desde los 0,001 Hz hasta los 17 Hz, aproximadamente. Su particularidad es que puede traspasar objetos y cubrir largas distancias con poca disipación. El infrasonido es el que utilizan los sismógrafos en el monitoreo de terremotos.

Ultrasonido

A diferencia del anterior, este presenta una frecuencia de 20 Hz aproximadamente, lo que resulta demasiado alta y supera lo que el oído humano puede captar. Este tipo de sonido es utilizado en las liposucciones, ecografías, limpieza de dientes, entre otras cosas, dentro del ámbito de la medicina. Militarmente, el ultrasonido es utilizado con un arma.

Estéreo

Esta palabra se utilizaba para aludir a aquellos que se componen por dos canales. Actualmente, y gracias a los avances tecnológicos, existen sistemas de audio que poseen más de dos canales por lo que el sonido estéreo podría definirse como aquel que está compuesto por lo menos por dos canales.

Mono

Este, en cambio, es aquel que llega por un solo canal. Escucharlo resulta equivalente al que se escucha utilizando un solo oído y no genera sensación espacial, como ocurre con el estéreo.

Grave

Esta clase de sonido es el que se encuentra en la parte baja del espectro auditivo, es decir entre los 20 y 300 Hz.

Agudos

Estos, en cambio, son los que se ubican en la parte alta del espectro auditivo, es decir, entre los 3.000 y 20.000 Hz. Además, se caracteriza por tener una mayor frecuencia que el grave y por ser más fino que esre mientras que los graves son gruesos y de baja frecuencia.

Homofónico

Dentro del ámbito musical, alude a las texturas musicales cuyas partes se mueven simultáneamente y de forma armónica, formando así acordes.

Polifónicos

En este caso, las partes musicales se caracterizan por su independencia tanto melódica como rítmica y ninguna de ellas sobresale del resto.

Clases de sonido

Podemos encontrar dos clases de sonidos, los determinados y los indeterminados.

Sonidos Determinados.

Cuando las vibraciones son regulares y de cierta duración. Son agradables al oído. Todos los sonidos de carácter musical, conocido también como SONIDO MUSICAL porque son agradables al oído.

Sonidos Indeterminados.

Cuando es producto de vibraciones irregulares y de duración insuficiente. No son agradables al oído. Todos los sonidos que nos dan sensación de Ruidos, no son agradables al oído.

Características  y cualidades del sonido

El sonido cuando se produce, logra distintos efectos de eco o de distorsión, que a menudo magnifican su potencia, como por ejemplo en las cajas de resonancia o los parlantes. Para lograr estos efectos presenta las siguientes características físicas:

  • Frecuencia (f): El número de vibraciones completas por segundo que efectúa la fuente del sonido y que se transmite en las ondas. Un sonido audible por los seres humanos tendrá una frecuencia de entre 20 y 20.000 Hz. Por encima de ese rango será un ultrasonido perceptible a lo sumo por algunos animales.
  • Amplitud: Se relaciona con el volumen y la intensidad (potencia acústica), y tiene que ver con la cantidad de energía transmitida en las ondas.
  • Longitud de onda (λ): La distancia que recorre una onda en un período determinado de tiempo, es decir, el tamaño de la onda.
  • Potencia acústica (W): Es la cantidad de energía emitida en las ondas por unidad de tiempo determinada. Se mide en vatios y depende directamente de la amplitud de onda.
  • Espectro de frecuencia: La distribución de la energía acústica en las diversas ondas que componen el sonido.
  • Potencia acústica: El nivel de potencia acústica (PWL Power Wattage Level) es la cantidad de energía radiada al medio en forma de ondas por unidad de tiempo por una fuente determinada. La unidad en que se mide es el vatio y su símbolo es W. La potencia acústica depende de la amplitud.
  • Espectro de frecuencias: la distribución de dicha energía entre las diversas ondas componentes.

Propiedades del sonido

A grandes rasgos, el sonido tiene cuatro grandes propiedades:

Altura o tono.

De acuerdo a su frecuencia, los sonidos se clasifican en agudos (alta frecuencia), medios (frecuencia media) y graves (baja frecuencia). La frecuencia es lo que distingue las notas musicales entre sí.

Duración.

Tiempo durante el cual un sonido vibra. Existen sonidos largos, cortos o muy cortos, por ejemplo.

Intensidad.

El sonido se mueve a través del aire en forma de ondas, la amplitud es la distancia entre el punto más alto y el más bajo de una onda. La amplitud del sonido es la intensidad (lo que comunmente llamamos "el volúmen"). Es lo que hace que lo escuchemos en nuestros oídos más fuerte o más suave.

Timbre.

Tipificación del sonido en base a su origen, es decir, la naturaleza del sonido conforme a su origen. Los distintos instrumentos musicales pueden ejecutar las mismas notas, pero cada uno con su respectivo timbre sonoro.

Si llegaste hasta aquí y te gusto, comparte.
0 veces compartido