Las cualidades del sonido

Cuando hablamos de sonido nos referimos a la interpretación sensorial que realizamos de las vibraciones mecánicas que se propagan en nuestro entorno y llegan hasta nuestros oídos. El proceso de audición nos permite identificar los sonidos según sus características o cualidades: el tono, la duración, la intensidad y el timbre.

El tono: sonidos agudos o graves

El tono es una cualidad del sonido asociada a su frecuencia. Los sonidos agudos son aquellos que tienen una frecuencia alta (por lo que a veces se habla de sonidos altos), mientras que los sonidos graves son los de baja frecuencia (también llamados sonidos bajos).

La frecuencia es el número de vibraciones por unidad de tiempo. Se mide en hercios (Hz).

ondas frecuenci

El oído humano es capaz de percibir sonidos en un intervalo de frecuencias que abarca desde los 20 a los 20.000 Hz. Las ondas sonoras con una frecuencia por debajo de 20 Hz se conocen como infrasonidos y las de frecuencia superior a 20.000 Hz se denominan ultrasonidos.

murcielago-ultrasonido

Algunos animales, como los delfines o los murciélagos, son capaces de emitir y oír ultrasonidos.

En música, las notas musicales identifican los sonidos que poseen una determinada frecuencia:

frecuencias-notas-octava-central

Frecuencia de las notas de la octava central. Las frecuencias de la octava superior son exactamente el doble, y las de la octava inferior, la mitad.

Actualmente, se emplea la frecuencia de la nota La, 440 Hz (medida a 20 ºC), como estándar de referencia en la afinación de los instrumentos musicales.

La duración: sonidos largos o cortos

La duración es el tiempo que se prolonga un sonido, es decir, se mantiene la vibración que lo produce. En música, se relaciona con las diferentes figuras musicales:

figuras-musicales

La duración de una “redonda” es igual a la de dos “blancas”, cuatro “negras”, ocho “corcheas” o dieciséis “semicorcheas”

La intensidad: sonidos fuertes o débiles

La intensidad es la cualidad que nos permite identificar los sonidos como fuertes o débiles y está directamente relacionada con la intensidad del movimiento ondulatorio, es decir, con la energía que transporta la onda por unidad de superficie y por unidad de tiempo. Esta intensidad es proporcional al cuadrado de la amplitud.

amplitud- intensidad

El oído humano es capaz de percibir sonidos a partir de una intensidad de 10–12 W/m2, que se conoce como umbral de audición. Cuando la intensidad es mayor que 1 W/m2, la sensación se vuelve dolorosa y se rebasa el umbral del dolor.

La percepción subjetiva (fisiológica y psicológica) del sonido no mantiene una relación de proporcionalidad con la intensidad. Para que una persona aprecie que el volumen de un sonido es el doble que el de otro, la intensidad del mismo debe ser diez veces mayor. Por tanto, la relación entre la intensidad de un sonido y la sensación percibida (o sonoridad) es logarítmica:

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En el umbral de audición la sonoridad es de 0 dB, mientras que en el umbral del dolor es de 120 dB. Valores superiores pueden producir la rotura del tímpano.

salud-y-niveles-de-ruido

La percepción subjetiva del sonido depende de la intensidad de un sonido, pero también de su frecuencia, su amplitud y otras variables, como pueden ser la sensibilidad del oído de quien escucha y de la duración del sonido.

El timbre: sonidos de fuentes diferentes

El timbre es la cualidad que nos permite distinguir dos sonidos de la misma intensidad y la misma frecuencia. Por ejemplo, nos permite distinguir el sonido de una trompeta y un violín aunque emitan la misma nota con la misma intensidad.

Los sonidos suelen ser el resultado de una superposición de varias ondas sonoras simultáneas, de diferentes características. Según sea la composición e intensidad de estos armónicos, las ondas tendrán una “forma” determinada, es decir, un timbre característico que permite distinguir unos sonidos de otros:

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Los jurados de los populares “talent shows” musicales de televisión a veces aluden al “color” de la voz de algún concursante. En realidad, se están refiriendo a los matices que hacen de su voz algo único y que, técnicamente, se corresponden con su timbre.

Actividad de consolidación

En este video se resuelve un ejercicio que se analiza la relación entre el tono y la frecuencia de un sonido con su longitud de onda.

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