El Sonido

El sonido se define como una perturbación mecánica en un medio elástico (sólido, líquido o gaseoso) producida por un cuerpo.

Características de una Onda

• Amplitud: Medida de la variación máxima del desplazamiento, es decir, entre el punto más alejado de una onda y el punto de equilibrio medio (presión atmosférica). En la onda sonora, se expresa en Decibel (dB).
• Periodo (T): Intervalo de tiempo transcurrido en el desplazamiento de la perturbación entre dos sucesivas compresiones o rarefacciones, o dicho de otra manera, es el tiempo que se demora la onda en completar un ciclo.
• Longitud de onda (λ): Distancia entre compresiones adyacentes o rarefacciones adyacentes.
• Frecuencia (f): Número de oscilaciones producidas en 1 segundo.

Tipos de Onda

• Onda Longitudinal: Es una onda mecánica, en la que el movimiento de oscilación de las partículas del medio es paralela a la dirección de propagación de la onda. El sonido se propaga de manera longitudinal, las ondas sísmicas de tipo P.
• Onda Transversal: Se caracteriza por las vibraciones perpendiculares a la dirección de propagación de la onda. Las vibraciones generadas en un instrumento de percusión son de tipo transversal, al igual que la perturbación generada en un instrumento de cuerda como la guitarra por ejemplo.

Mecanismos de Propagación de la Onda Sonora

• Reflexión: La onda sonora encuentra en su camino de propagación un obstáculo, con dimensiones mayores que su longitud de onda, el sonido tropieza contra él y se produce un rebote, en el cual el ángulo de incidencia de la onda sonora en la superficie, será igual al ángulo formado por el ángulo reflejado y la superficie.
• Difracción: La onda sonora encuentra en su camino obstáculos pequeños o de tamaño similar en comparación con la longitud de onda del sonido emitido. Dicho de otra manera, es la curvatura de la onda al encontrar un obstáculo de dimensiones comparables al de la longitud de onda.
• Refracción: Los caminos que recorren las ondas, generalmente no tienen la misma densidad ni la misma temperatura, por lo que cuando la onda sonora se desplaza a través de ellos, se van produciendo cambios de velocidad de la onda y el rayo sonoro cambia de dirección.

Velocidad del Sonido

En los gases, las partículas están más alejadas unas de otras, por lo tanto, la interacción es menor que en los líquidos y los sólidos.

Sonidos Armónicos

Un oscilador armónico es una perturbación caracterizada por estar sometida a una fuerza recuperadora, que tiende a devolverlo al punto de equilibrio estable.

La complejidad que determina el timbre del sonido, se ve controlada por el número y la amplitud relativa de los tonos que intervienen, es decir, por los armónicos del tono puro (frecuencias múltiples de un tono puro) y de su amplitud relativa.

Fase de una Onda

La fase indica la situación instantánea en el ciclo, de una magnitud que varía cíclicamente, siendo la fracción del periodo transcurrido desde el instante correspondiente al estado tomado como referencia.

Soluciones para Problemas de Fase

• Redistribuir los micrófonos de una forma sutil.
• Invertir la polaridad de la señal eléctrica (botón en el canal de la mesa de mezclas).
• Utilizar aparatos que varíen la fase desde 0° a 180°.

Rango de Frecuencias

El sonido humano es capaz de escuchar sonidos de frecuencias comprendidas entre los 20 Hz a 20.000 Hz. Algunas personas pueden oír desde 16Hz hasta 20.000Hz.

• Sub-graves: 16Hz-125Hz
• Graves: 125Hz-250Hz
• Medios-graves: 250Hz-500Hz
• Medios: 500Hz-1000Hz
• Medios-agudos: 1000Hz-2000Hz
• Agudos: 2000Hz-4000Hz

Magnitudes Acústicas

• Presión atmosférica: Es la fuerza que ejerce el aire atmosférico sobre sobre la superficie terrestre. 1 atmósfera= 104 Pa.
• Intensidad sonora: Es una magnitud en parte subjetiva. Esta relacionada con la presión sonora, que es objetivamente medible, sin embargo, dos sonidos de igual presión sonora, y de distinta frecuencia no producen la misma sensación de intensidad.
• Presión sonora: Fuerza que actúa sobre las partículas para que estas transporten la energía en forma de onda por un medio elástico. Es el valor de las variaciones que produce la propagación de una onda sonora sobre la presión atmosférica.
• Potencia acústica: Indica cuánta energía irradia una fuente, por lo tanto, es independiente al medio. La potencia acústica no se ve modificada por la distancia que hay entre fuente-receptor. La unidad de medida es el Watt acústico, que llamaremos Watt.

Ley Cuadrática Inversa

Se define como el decaimiento del NPS (Nivel de Presión Sonora) con la distancia. Se considera para fuente omnidireccional (Q=1) y campo libre.