¿Qué es y cómo funciona el sonido?

¿Qué es y cómo funciona el sonido?

La naturaleza del sonido

Todos conocemos la experiencia de sonido, y que todos aprendimos en la escuela que es, una vibración de las moléculas de aire que estimula nuestros tímpanos. 

Las personas que trabajan con el sonido cada día tienden a no pensar en la ciencia del sonido y dar por sentado que el sonido comienza con una fuente de vibración, frecuencia de las cuerdas vocales, instrumentos musicales y los diafragmas de los altavoces, en lo que a nosotros respecta.

Pensemos en un diafragma de altavoces. Vibra hacia adelante y hacia atrás y empuja contra las moléculas de aire en un impulso hacia adelante, aprieta las moléculas de aire junto causando una "compresión", o región de alta presión y hacia atrás que separa las moléculas del aire que causan un "enrarecimiento", o la región de baja presión. Las compresiones y dilataciones se alejan del diafragma en forma de un movimiento ondulatorio.

Los movimientos de las ondas están a nuestro alrededor, desde las ondas de agua que vemos en el mar (mejor visto desde un barco - el efecto de onda cerca de la orilla disfraza su verdadera naturaleza), a todas las formas de radiación electromagnética, como los rayos X, la luz, microondas y ondas de radio.

Juguete del niño que se conoce comúnmente como la "Slinky 'puede mostrar una ola muy parecido a una onda de sonido. El slinky es un resorte - las versiones de metal funcionan mejor - de alrededor de 15 cm de diámetro y quizás 4 m de longitud cuando se estira ligeramente. Si dos personas se tiran hacia fuera y uno da un fuerte impulso hacia adelante y hacia atrás, la compresión producida viajará a finales del resorte y si la otra persona tiene su agarre con firmeza , reflejara de vuelta.

Frecuencia

Para comparar el rango de frecuencias en la experiencia humana, una señal de vídeo - por ejemplo - tiene una frecuencia superior de alrededor de 5 MHz (dependiendo del sistema particular en uso en su parte del mundo).

• 1 hertz (Hz) significa un ciclo de vibración por segundo

• 1000 Hz = 1 kHz

• 1000000 Hz = 1 Megahertz (1 MHz)

El sonido sale en casi todas las frecuencias, pero nuestro sistema auditivo sólo responde a un rango estrecho. El límite superior de jóvenes oídos humanos se toma generalmente para ser de 20 kilohertz (kHz) (veinte mil vibraciones por segundo). Esto varía de persona a persona, y disminuye con la edad.

 En el extremo inferior de la gama es difícil saber dónde el oído deja de funcionar y todos comenzamos a sentir las vibraciones en el cuerpo. En la ingeniería de sonido sin embargo pusimos una figura de 20 Hz en el extremo inferior. Podemos escuchar, o sentir, frecuencias inferiores a esto, pero se toman generalmente como poco importante.

velocidad = longitud de onda de la frecuencia x

Esto se aplica a cualquier movimiento de onda, no sólo sonará. La velocidad del sonido en el aire es un poco menos de 340 metros por segundo (m / s). Esto varía con la temperatura, humedad y altitud, pero 340 m / s es un número redondo y vamos a seguir con él. Si usted trabaja fuera de las matemáticas, esto significa que una onda de sonido de 20 Hz que viaja en el aire tiene una longitud de onda de 17 metros!

El tamaño físico extremo de bajas ondas de sonido de frecuencia conduce a enormes problemas de insonorización y acondicionamiento acústico. 

En el otro extremo de la escala, una onda de sonido 20 kHz viajando en el aire tiene una longitud de onda de 17 mm. Curiosamente, cuanto mayor sea la frecuencia, más difícil es manejar como un formulario electrónico, magnético u otro de la señal, pero es muy fácil de controlar como una onda de sonido de la vida real que viaja en el aire. Las frecuencias bajas son fáciles de tratar electrónicamente, pero son muy difíciles de controlar acústicamente.

Propiedades de sonido

¿Cuáles son las propiedades del sonido?

Todos aquellos sonidos que somos capaces de escuchar se deben sólo a diferencias en la amplitud y la frecuencia de las ondas sonoras. Para comprender estas diferencias vamos a describir a las tres cualidades que caracterizan a un sonido: intensidad, tono y timbre.

Intensidad

La intensidad de un sonido está determinada por la amplitud de la onda sonora, es una medida de la energía que transporta. De acuerdo con la intensidad, los sonidos se pueden clasificar en fuertes y débiles.

Tono

El tono de un sonido depende de su frecuencia. Es la propiedad que nos permite distinguir los sonidos graves de los agudos, Los sonidos graves son de baja frecuencia y los agudos, de alta frecuencia.

Timbre

Por último. Tenemos al timbre, esta es la propiedad que permite distinguir la procedencia de los sonidos, aunque posean la misma intensidad y tono. Por ejemplo, un oído un tanto acostumbrado puede distinguir a la perfección una determinada nota musical e identificar si ha sido emitida por un violín, un piano o una trompeta.