En este blog enseñaré los conceptos básicos acerca del sonido, utilizando una manera de narrar distinta, la cual está basada en la imaginación y creatividad que se despierte en el lector. Con esta misma metodología imparto mis clases, utilizando metáforas, imágenes y datos curiosos, con el fin de que cada almuno pueda visualizar el tema a estudiar antes de entrar en él a fondo y a su vez despertar su curiosidad, de manera que entenderá cada concepto y la razón de ser de cada procedimiento; facilitando de esta manera el aprendizaje y entendimiento.
¿Qué es el sonido y cómo se propaga?
Una forma de“visualizar” el sonido, es tocar una cuerda de guitarra o cualquier cuerdatensionada y ver cómo vibra rápidamente y luego regresa a su estado inicial. Alprincipio sonará muy fuerte pero con el tiempo irá disminuyendo su volumenhasta regresar al silencio total. Pero, ¿por qué sucede esto?
Imagínese unestanque lleno de agua que se encuentra en reposo, y de repente una persona (unobservador), arroja una piedra al centro de este. La piedra producirá en elagua la aparición de diminutas olas que se irán dispersando y expandiendo a lolargo del estanque una tras otra hasta llegar a la orilla en que se encuentraparado el observador. De una manera similar se origina y propaga el sonidohasta llegar a los oídos.
El sonido seproduce como resultado de un cuerpo (la piedra) que se encuentra vibrando muyrápidamente (al caer al estanque). Su transmisión está definida como lapropagación de una onda (las diminutas olas) en un medio elástico (el agua delestanque).
Un medioelástico es aquel que permite el flujo de materia o energía, es decir, el flujode partículas interactuando entre sí. Para el paso de una onda, este mediorealiza procesos de contracción y dilatación y luego regresa a su estructuraoriginal. Análogamente, imagine que el agua del estanque está llena departículas repartidas uniformemente; y cuando se produce una contracción, laspartículas se reúnen en grandes grupos y se mantienen muy juntas, formando asílas pequeñas olas, por otro lado, cuando se produce una dilatación, laspartículas se encuentran solitarias y muy separadas entre ellas, estableciendolos espacios que separan una ola de otra. A diferencia de las “ondas de agua”,las ondas de sonido propagan energía, no materia.
Son estas ondas de mayor presión (compresión) ymenor presión (dilatación) que al llegar al oído y pasar por una serie deprocesos en el sistema auditivo, el cerebro las interpreta y traduce comosonido.
¿A qué velocidad se propaga el sonido?
La velocidadde propagación del sonido depende estrictamente de la densidad y temperatura, y esindependiente de la presión atmosférica. La densidad es la masa que seencuentra en un volumen determinado y la temperatura es el calor que un cuerpoposee. Para entender estos conceptos se puede imaginar una taza de café yazúcar (suponiendo los granos de esta representan a las partículas); al tomaruna cucharada de azúcar se tiene muchos granos y están muy unidos entre sí enun volumen relativamente pequeño (esto sería un cuerpo muy denso, es decir, lossólidos); luego al vaciar la cucharada en el café y empezarlo a remover, losgranos se empiezan a disolver, quedando así menos, separados y en un volumenmayor (esto representa una masa medianamente densa, representando a loslíquidos) y finalmente cuando se lleva un tiempo mezclando el azúcar en elcafé, los granos de esta se han disuelto casi al cien por cien, quedando muypocos en un gran volumen y se encuentran muy distanciados entre sí (estorepresenta una densidad muy baja, la cual forma a los gases).
El sonido sepropaga mucho más rápido si tiene muchas partículas a su alrededor y seencuentran muy juntas. Un cuerpo en oscilación (vibración), pone en movimientoa las partículas que lo rodean y estas a su vez, transmiten ese movimiento alas partículas vecinas y así sucesivamente. Por ello en los sólidos, lavelocidad del sonido es muy alta comparada a la velocidad en los líquidos ogases y por la misma razón en el vacío del espacio no es posible propagarninguna clase de sonido. Si un observador se encontrase fuera de la atmósferaterrestre y de repente el planeta tierra explotara, este no escucharíaabsolutamente nada.
Por otrolado, al aumentar la temperatura de un cuerpo, las partículas de dicho cuerpose separan (por ello cuando se funde un metal, este pasa a un estado líquido).Así que a mayor temperatura, menor velocidad de propagación del sonido yviceversa; de ahí que algunas personas dicen: “en el invierno se suele escucharmejor”.
Tono o altura
A lasvibraciones se las denomina oscilaciones; y se las mide con su frecuencia, esdecir, el número de oscilaciones completas que efectúan en 1 segundo. La unidadde medida de esta es el hercio, el cual se representa por "Hz". Lossonidos audibles se producen solo cuando un cuerpo vibra con una frecuenciacomprendida entre 20 y 20000 Hz.
Ladiferencia entre tener una frecuencia alta (cerca a los 20 kHz), y unafrecuencia baja (cerca a los 20 Hz), radica en lo que se conoce como notasagudas y notas graves. Las notas agudas se producen con frecuencias altas, porejemplo un “Si”, mientras que las notas graves se producen con bajasfrecuencias, por ejemplo un “Do”.
Intensidad
La sonoridadestá relacionada con la intensidad del sonido. La intensidad de un sonido serefiere a la amplitud que tiene un movimiento oscilatorio. Dicho de otra forma,hace referencia a como vibran las partículas, si lo hacen describiendodesplazamientos a su alrededor muy largos o muy cortos. Volviendo al ejemplo dela guitarra, si se toca una de sus cuerdas con fuerza, al principio esta cuerdaparecerá vibrar describiendo trayectorias mucho más amplias que si apenas se acariciara de la cuerda,y por la misma razón si se toca con fuerza, sonará más fuerte que si se realizalo contrario. Por ende se puede concluir que la intensidad de un sonidocorresponde a nuestra percepción del mismo como más o menos fuerte.
Al elevar elvolumen de la radio o del televisor, lo que realmente se está haciendo esaumentar la intensidad del sonido de estos. Las unidades de medida de laintensidad son los decibelios, representados por: “dB”.
Timbre
El timbreestá relacionado con la forma o la gráfica de la onda. Es la cualidaddel sonido que permite distinguir sonidos de la idéntica intensidad y tonoemitidos por diferentes fuentes, lo que significa que si con un clarinete y unaflauta se toca la nota “fa” (mismo tono), al mismo tiempo y con igual volumen(misma intensidad), se puede diferenciar un sonido del otro por su timbre. Esto se debe a que todo sonidomusical es un sonido complejo que puede ser considerado como una superposiciónde sonidos simples.
