Características del Sonido

Frecuencia del sonido audible

El oído humano percibe sonidos apenas entre las frecuencias que van de 16Hz hasta 20.000Hz, aproximadamente. Los infra sonidos, los cuales la frecuencia es debajo de los 16Hz, y los ultrasonidos, cuya frecuencia es superior a los 20.000Hz, no son percibidos por nuestro oído, pero si son percibidos por algunos animales, como los perros, que escuchan sonidos de 25.000Hz de frecuencia, y los murciélagos, que llegan a oír sonidos de hasta 50.000Hz de frecuencia.

Propagación del sonido

El sonido requiere un medio material para propagarse. Ese medio puede ser solido, líquido o gaseoso.

El sonido no se propaga en el vacío, lo que puede ser comprobado por la siguiente experiencia: si ubicamos un despertador adentro de una campánula donde el aire es rarificado, o sea, donde se hace el “vacío”, el sonido de la campana del despertador prácticamente no se escuchará.

Velocidad del sonido

La propagación del sonido no es instantánea. Podemos verificar eso durante las tempestades: el trueno llega hacia nuestros oídos segundos después del relámpago, aunque ambos los fenómenos (relámpago y trueno) sean formados al mismo tiempo. (La propagación de la luz, en este caso el relámpago, tampoco es instantánea, aunque su velocidad sea superior a la velocidad del sonido).

Así siendo, el sonido lleva algún tiempo para recurrir determinada distancia. Y la velocidad de su propagación depende del medio en que él esté inserido y de la temperatura a la que se encuentra ese medio.

En el aire, a la temperatura de 15°C la velocidad del sonido es de cerca de 340m/s. La velocidad sufre variación en 55cm/s para cada grado de temperatura por encima de cero. A 20°C, la velocidad del sonido es de 342m/s, a 0°C, es de 331m/s.

En el agua a una temperatura de 20°C, la velocidad del sonido es de aproximadamente 1130m/s. En los sólidos, la velocidad depende de la naturaleza de las substancias.

Cualidades fisiológicas del sonido

A cada instante distinguimos los más variados sonidos. Tales diferencias que nuestros oídos perciben se dan por las cualidades fisiológicas del sonido: altura, intensidad y timbre.

Altura – aún sin conocer música, es fácil distinguir el sonido agudo (“fino”) de un violín del sonido grave (“grueso”) de un violoncelo. Esa cualidad, la que permite distinguir un sonido grave de un sonido agudo llamase altura.

Así, acostumbramos decir que el sonido del violín es alto y el del violoncelo es bajo. La altura de un sonido depende de la frecuencia, o sea, del número de vibraciones por segundo. Cuanto mayor es la frecuencia, más agudo es el sonido y viceversa. A su vez, la frecuencia depende de la longitud del cuerpo que vibra y de su elasticidad; Cuanto mayor la atracción y más corta es la cuerda de una guitarra, por ejemplo, más agudo será el sonido emitido por ella.

Usted puede verificar también la diferencia de frecuencias utilizando un peine con dientes finos y gruesos. Al pasar el peine en el borde de una tarjeta, usted escuchará dos tipos de sonidos emitidos por la tarjeta: el sonido agudo, producido por los dientes finos (mayor frecuencia), y el sonido grave, producido por los dientes más gruesos (menos frecuencia).

Intensidad – es la cualidad que permite distinguir un sonido fuerte de un sonido débil (o suave). Eso depende de la amplitud de la vibración: cuanto mayor es la amplitud, más fuerte es el sonido y viceversa.

En la práctica no se utilizan unidades de intensidad sonora, pero sí de nivel de intensidad sonora, una grandeza relacionada a la intensidad sonora y a la forma como nuestro oído reacciona a dicha intensidad. Tales unidades son el bel y su submúltiplo el decibel (dB), que vale 1 décimo del bel. El oído humano es capaz de soportar sonidos de hasta 120dB, como el de la bocina estridente de un automóvil. El ruido producido por un motor de un avión chorro a pocos metros de un observador produce un sonido de cerca de 140dB, capaz de ocasionar estimulación dolorosa al oído humano.

La intensidad disminuye a la medida que el sonido se propaga, o sea, cuanto más distante de la fuente, menos intenso es el sonido.

Timbre – imagine lo siguiente: una persona que no entiende de música se encuentra en un salón. Al lado de ese, existe otro salón donde se encuentran un piano y un violín. Si alguien empieza a tocar, en el violín, la nota do, y otra persona empieza a tocar la misma nota en el piano, ambas con la misma fuerza, los dos sonidos tendrán la misma altura (frecuencia) y la misma intensidad. Aún sin mirar a los instrumentos, el oyente del otro salón sabrá distinguir fácilmente un sonido de otro, porque cada instrumento tiene su sonido caracterizado, o sea, su timbre.

Podemos afirmar, por lo tanto, que timbre es la cualidad que nos permite percibir la diferencia entre dos sonidos de misma altura e intensidad producidos por fuentes sonoras distintas.