el origen del sonido y sus propiedades
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EL ORIGEN DEL SONIDO
El sonido es considerado un fenómeno el cual involucra ondas elásticas las cuales crean un
fluido estos generan un movimiento vibratorio de un cuerpo.
El sonido consiste en ondas sonoras que producen las ilaciones las cuales por la
presión de el aire se convierten en ondas mecánicas en el oído y van asía el cerebro
la programación del sonido puede ser similar a la de un fluido donde el sonido
forma fluctuaciones en los cuerpos sólidos el sonido puede involucrar vibraciones .
El sonido involucra trasporte de energía trasporta la materia en forma de ondas mecánicas q
son materia sólida y gaseosa , la vibración sonoras son producidas por donde se oye el
sonido o las vibraciones .
El origen del sonido está en los cambios o alteraciones sobre la materia producen ondas
sonoras dependiendo del tipo de cambio o alteración las ondas seran mayores o menores,
dichas ondas son captadas por el tímpano, el cual vibra de formas diferente dependiendo de
las ondas que reciba, el oido y el cerebro ayudan a poder diferenciarlas, para que haya
sonido ha de existir un emisor que produzca ondas (sonoras
!odo sonido se origina desde un cuerpo que vibra" un silbato, una cuerda de guitarra o el
aire al interior de una flauta. Estas ondas sonoras se clasifican en ondas mecánicas
longitudinales que necesitan de un medio elástico para propagarse.
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El aire constituye un medio elástico, que puede comprimirse o expandirse y volver a su estado
inicial, siempre y cuando las condiciones del medio se lo permitan. #omo el sonido viaa por el aire,
existirán zonas de mayor densidad (comprensión, y zonas de menor densidad (rarefacción
PROPAGACIÓN DEL SONIDO
El sonido se produce por el movimiento vibratorio de un cuerpo y se propaga en forma de ondas
elásticas, en un medio físico.
a velocidad de propagación de la onda sonora (velocidad del sonido depende de las características
del medio en el que se transmite dicha propagación- presión, temperatura, densidad, humedad. En
general, la velocidad del sonido es mayor en los sólidos que en los líquidos y en los líquidos mayor
que en los gases, dada la densidad de las partículas que permite un mayor intercambio de energía
cuando estas se encuentran más cerca.
na oscilación que se propaga en un medio (con velocidad finita recibe el nombre de onda.
'ependiendo de la relación que exista entre el sentido de la oscilación y el de la propagación,
hablamos de ondas longitudinales, transversales, de torsión, etc. En el aire el sonido se propaga en
forma de ondas longitudinales, es decir, el sentido de la oscilación coincide con el de la propagación
de la onda.
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PROPIEDADES DEL SONIDO
Amplitud:
a intensidad de un sonido corresponde a nuestra percepción del mismo como más o menos fuerte.
#uando elevamos el volumen de la cadena de m/sica o del televisor, lo que hacemos es aumentar la
intensidad del sonido. a amplitud es la distancia por encima y por debao de la línea central de la
onda de sonido. a línea central es la línea horizontal, llamada cero grados. a mayor distanciaarriba y debao de la línea central nos da el volumen del sonido. (volumen es la palabra que se
utiliza en los amplificadores de sonido *i trabaáramos con estaciones o editores de audio digital,
lo llamaríamos amplitud. os displays de las estaciones de trabao muestran el sonido grabado
como una onda de sonido izquierda y derecha. as ondas izquierda y derecha (denotan est0reo se
presentan en dos caas o huecos rectangulares uno al lado de otro. #uando se reproduce el sonido, el
display se moverá y veremos el promedio del volumen de una complea forma de onda. *i los
puntos de luz o la agua llegan al final de la escala, entonces habrá distorsión. )sí, este display (en
forma de agua o de puntos luminosos nos mostrará la amplitud de la onda y nos permitirá en todo
momento saber cuando nos excedemos del volumen o cuando es inaudible.
Frecuencia:
a frecuencia se mide en 1ercios (1ertz, 1z y nos permite saber a cuantos ciclos por segundo va
esa onda. n ciclo es cuando la onda sube hasta un punto máximo de amplitud, baa hasta atravesar
la línea central y llega hasta el punto de amplitud máximo negativo y vuelve a subir hasta alcanzar
la línea central. El tono o altura de un sonido depende de su frecuencia, es decir, del n/mero de
oscilaciones por segundo. El principio y el final de un ciclo se muestra por los n/meros 2 y 3 de la
figura ). Esta medida, que puede tener cualquier longitud, se conoce como longitud de onda y el
n/mero de veces que pasa esto en un segundo, se conoce como frecuencia de la onda. #uanto
mayor sea la frecuencia, más agudo será el sonido. #uantos más ciclos por segundo, más elevado
será el tono. )sí, la frecuencia hace el tono. a altura de un sonido corresponde a nuestra
percepción del mismo como más grave o más agudo. Esto puede comprobarse, por eemplo,comparando el sonido obtenido al acercar un trozo de cartulina a una sierra de disco" cuanto mayor
sea la velocidad de rotación del disco más alto será el sonido producido. #ada nota musical, tiene
un valor en 1ercios. %osotros vemos las frecuencias representadas en nuestras mesas de mezclas o
grabación como un conunto. )sí, en la sección E4 (ecualizadora de la mesa podremos alterar una
banda de frecuencias y elegir la que queramos aumentar y la que queramos disminuir. #onociendo
como ciertas frecuencias afectan el sonido de un instrumento, podremos fácilmente ecualizar ese
instrumento y cambiar su 5personalidad6. Esto nos ayudará a meorar el sonido gracias a la
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ecualización. &or eemplo, entre 371z y 2771z nos proporciona un fondo o cuerpo, entre 2771z y
3771z, calor, entre 8771z y 28771z definición, entre 28771z y 9:1z articulación, entre 9:1z y
27:1z brillo y entre 27:1z y 37:1z expansión. El ingeniero utiliza las frecuencias como las
pinturas de un cuadro sonoro.
Timbre:
El timbre es la cualidad del sonido que nos permite distinguir entre dos sonidos de la misma
intensidad y altura. &odemos así distinguir si una nota ha sido tocada por una trompeta o por un
violín. Esto se debe a que todo sonido musical es un sonido compleo que puede ser considerado
como una superposición de sonidos simples. 'e esos sonidos simples, el sonido fundamental de
frecuencia n es el de mayor intensidad y va acompa;ado de otros sonidos de intensidad menor y de
frecuencia 3n, <n, 9n, etc. os sonidos que acompa;an al fundamental constituyen sus armónicos y
de sus intensidades relativas depende el timbre. *in embargo, muchos instrumentos, tales como el piano, el arpa, etc., no emiten un /nico sonido musical que quepa considerar como una
superposición de sonidos simples armónicos, sino que emiten un sonido constituido por
superposición de sonidos parciales.
&ara estudiar la altura del sonido se emplea el diapasón, barra metálica en forma de que al vibrar
produce un tono cuya altura depende de la longitud de los brazos y de la anchura, y es
independiente del espesor. *i en el extremo de un brazo del diapasón se fia una agua de escritura
que se apoye sobre un papel, al acercar una fuente de sonido al otro brazo del diapasón, 0ste entra
en vibración y la agua registra sobre el papel la vibración.
Velocidad:
a velocidad del sonido es independiente de la frecuencia y la intensidad del sonido, dependiendo
/nicamente de la densidad y la elasticidad del medio. )sí, es mayor en los sólidos que en los
líquidos y en 0stos mayor que en los gases. En el aire, y en condiciones normales, es de <<7,= m>s.
&uede demostrarse que la velocidad de propagación de una onda longitudinal en un medio de
densidad r y módulo de compresibilidad e viene dada por la fórmula"
*uponiendo que al propagarse una onda sonora en el aire tiene lugar una transformación isot0rmica,
es decir, regida por la ley de ?oyle@Aariotte P·V B cte., será"
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de donde . Esta expresión coincide con la definición del módulo de compresibilidad,
por lo que, en este caso, es e = P . *ustituyendo ese valor en la expresión de la velocidad de una
onda longitudinal llegamos a la fórmula de %eCton para la velocidad del sonido en el aire"
#omo en condiciones normales es P B272 <38 &a y r B 2,3D< g>m<, sustituyendo valores en la
fórmula se obtiene v B 3F7 m>s, valor que difiere bastante del experimental.
aplace corrigió a %eCton razonando que, como las compresiones y dilataciones son muy rápidas,
no hay tiempo para que se produzcan cambios de calor, o sea, que la transformación es adiabática
en lugar de isot0rmica. En este caso la relación entre la presión y el volumen del gas es P·V g B cte.,
donde g es una constante característica de cada gas, que en el caso del aire vale 2,9. ) partir de esta
relación se llega a"
que da un valor de v B <<2 m>s, muy próximo al valor experimental.
La intenidad:
Es la cantidad de energía ac/stica que contiene un sonido, lo fuerte o suave de un sonido. a
intensidad viene determinada por la potencia, que a su vez está determinada por la amplitud y nos
permite distinguir si el sonido es fuerte o d0bil.
a intensidad del sonido se divide en intensidad física e intensidad auditiva, la primera esta
determinada por la cantidad de energía que se propaga, en la unidad de tiempo, a trav0s de la unidad
de área perpendicular a la dirección en que se propaga la onda. G la intensidad auditiva que se
fundamenta en la ley psicofísica de Heber@Iechner, que establece una relación logarítmica entre la
intensidad física del sonido que es captado, y la intensidad física mínima audible por el oído
humano.
os sonidos que percibimos deben superar el umbral auditivo (7 d? y no llegar al umbral de
dolor (297 d?. Esta cualidad la medimos con el sonómetro y los resultados se expresan
en decibelios (d? en honor al científico e inventor )lexander Jraham ?ell.
) )!K)
La altura, o altura tonal, indica si el sonido es grave, agudo o medio, y viene determinada por
la frecuencia fundamental de las ondas sonoras, medida en ciclos por segundo o hercios (Hz).
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• vibración lenta = baja frecuencia = sonido grave.
• vibración rpida = alta frecuencia = sonido agudo.
!ara "ue los humanos podamos percibir un sonido, #ste debe estar comprendido entre el
rango de audición de $% y $%.%%% Hz. !or debajo de este rango tenemos los infrasonidos y por encima los ultrasonidos. & esto se le denomina rango de frecuencia audible. 'uanta ms edad
se tiene, este rango va reduci#ndose tanto en graves como en agudos.
n la msica occidental se fueron estableciendo tonos determinados llamados notas, cuya
secuencia de *$ (', '+, , +, , -, -+, , +, &, &+, /) se va repitiendo formando octavas,
en cada una de #stas se duplica la frecuencia. La diferencia entre distintas notas se
denomina intervalo.
!$%$
El tono es la sensación auditiva o atributo psicológico de los sonidos2 que los caracteriza como más
agudos o más graves, en función de la propiedad física llamada frecuencia.
Existiría una frecuencia fundamental y varias frecuencias m/ltiplos de la fundamental,
llamados armónicos. as frecuencias de estos armónicos son un m/ltiplo entero de la principal.
#uando a un tono se le aplica el análisis de Iourier , se obtiene una serie de componentes llamados
parciales armónicos (o armónicos, a secas, de los cuales el primero o fundamental y los que tienen
un n/mero de orden que es una potencia de 3 (3, 9, F, 2L... tienen alguna similar sensación de tono
que el primero por sí solo (ya que al estar a distancia de octava, el oído humano suele percibirlas
como Mlas mismas notas pero más agudasM. El resto de parciales armónicos se perciben como otros
sonidos distintos del fundamental, lo que enriquece el sonido. 'e esta forma, los sonidos cuyos
armónicos potencias de 3 son algo más sonoros que el resto, son percibidos como sonidos con
un timbre más nasal, hueco o brillante, mientras que los sonidos donde son algo más sonoros otros
parciales armónicos, son percibidos como sonidos con un timbre más lleno o completo, redondo u
oscuro. !odos los parciales armónicos, en su conunto determinan el timbre musical.
a forma en que es percibido el tono es lo que se conoce como altura del sonido, que determina
cómo de bajo o alto es ese sonido, aunque es normal que se utilice tono como sinónimo de altura.
El tono esta caracterizado por la frecuencia de la onda sonora. *e dice que es grave cuando su
frecuencia sea baa, y agudo cuando esta es elevada. En consecuencia, la diferencia fundamental en
el tono esta determinada por las longitudes de ondas que son diferentes.
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REFLE!ION:
*e da cuando una onda retorna al propio medio de propagación tras incidir sobre una superficie.
#uando una forma de energía, como la luz o el sonido, se transmite por un medio y llega a un
medio diferente, lo normal es que parte de la energía penetre en el segundo medio y parte sea
refleada. as superficies rugosas reflean en muchas direcciones, y en este caso se habla dereflexión difusa. &ara reflear un tren de ondas, la superficie reflectante debe ser más ancha que
media longitud de onda de las ondas incidentes. a reflexión regular se da cuando la dirección de la
onda refleada está claramente determinada y cumple dos condiciones" El rayo incidente y el rayo
refleado forman el mismo ángulo con la normal, esto es una línea perpendicular a la superficie
reflectante en el punto de incidencia. El rayo refleado está en el mismo plano que el rayo incidente
y la normal.
os ángulos que forman los rayos incidente y refleado con la normal se denominan
respectivamente ángulo de incidencia y ángulo de reflexión.
E#$"
Es una repetición del sonido, producido por la reflexión del sonido en un obeto, por lo tanto un eco
es una onda sonora refleada. El intervalo de tiempo entre la emisión y la repetición del sonido
corresponde al tiempo que tardan las ondas en llegar al obstáculo y volver. Jeneralmente el eco es
de representación d0bil porque no todas las ondas del sonido original se reflean. os ecos
escuchados en las monta;as se producen cuando las ondas sonoras rebotan en grandes superficies
aleadas más de <7 m de la fuente.