El Sonido

¿Qué es el sonido?

El fenómeno del sonido está relacionado con la vibración de los cuerpos materiales. Siempre que escuchamos un sonido, hay un cuerpo material que vibra y produce este fenómeno. Por ejemplo, cuando una persona habla, el sonido que emite es producido por las vibraciones de sus cuerdas vocales; cuando tocamos un tambor, un pedazo de madera o uno de metal, estos cuerpos vibran y emiten sonidos; las cuerdas de un piano o un violín también son sonoras cuando se encuentran en vibración, etc.

Características del Sonido

Características o cualidades del Sonido

El sonido posee 3 cualidades fundamentales, estas son:

El Tono Viene determinado por la frecuencia fundamental de las ondas sonoras y es lo que nos permite distinguir entre sonidos graves, agudos o medios. Relacionado con la frecuencia del sonido

La Intensidad Es la cantidad de energía acústica que contiene un sonido. La intensidad viene determinada por la potencia. Relacionado con la amplitud del sonido.

El Timbre Es la cualidad que confiere al sonido los armónicos que acompañan a la frecuencia fundamental. Esta cualidad es la que permite distinguir dos sonidos, por ejemplo, entre la misma nota con igual intensidad producida por dos instrumentos musicales distintos.

Fenómenos físicos que afectan a la propagación del sonido

Las ondas sonoras en su camino de propagación encuentran a su paso obstáculos y la interacción con ellos, generan 4 fenómenos físicos, estos son;:

Absorción Cuando una onda sonora alcanza una superficie, la mayor parte de su energía se refleja, pero un porcentaje de ésta es absorbida por el nuevo medio.

Reflexión Una onda cuando topa con un obstáculo que no puede traspasar ni rodear se refleja (rebota al medio del cual proviene).

Refracción Es la desviación que sufren las ondas en la dirección de su propagación, cuando el sonido pasa de un medio a otro diferente. La refracción se debe a que al cambiar de medio, cambia la velocidad de propagación del sonido.

Difracción o Dispersión Hablamos de difracción cuando el sonido, ante determinados obstáculos o aperturas, en lugar de seguir la propagación en la dirección normal, se dispersa.

Reverberación y Eco Consiste en la prolongación que sufre un sonido después de que el manantial sonoro ha dejado de emitirlo. Si después de la extinción de la fuente se perciben uno o mas sonidos parecidos al directo pero separados en el tiempo, en ese caso no existe reverberación, sino eco.

Potencia La potencia acústica es la cantidad de energía radiada en forma de ondas por unidad de tiempo por una fuente determinada. La potencia acústica depende de la amplitud

El infrasonido y el ultrasonido:

Una onda longitudinal que se propaga en un medio material con una frecuencia inferior a 20 Hz se denomina infrasonido, y si su frecuencia es superior a 20,000 Hz, recibe el nombre de ultrasonido. Como vimos, estas ondas no provocan sensación auditiva alguna cuando llega al oído de las personas.

Pero sabemos que algunos animales si son capaces de percibir ultrasonidos. Experimentos recientes demuestran que un perro, por ejemplo, es capaz de percibir un ultrasonido cuyas frecuencias alcanzan hasta los 50,000 Hz. A ello se debe que algunos perros amaestrados escuchen los ultrasonidos (producidos por silbatos especiales) que una persona no puede percibir. También se sabe que los murciélagos, aun cuando son casi ciegos, pueden volar sin chocar con ningún obstáculo, por que emiten ultrasonidos que captan los oídos luego de ser reflejados por dichos obstáculos. Las frecuencias ultrasónicas que emite el murciélago y oye después, pueden llegar hasta los 120,000 Hz.

La propagación del sonido

El sonido se propaga de un lugar a otro, pero siempre lo hace a través de un medio material, como el aire, el agua o la madera. En el vacío, el sonido no puede propagarse, porque no hay medio natural. En el aire el sonido viaja a una velocidad de 340m. por segundo.

El sonido se propaga en línea recta y en todas las direcciones.

Puede reflejarse en algunos objetos; entonces, parte del sonido vuelve al lugar del que procede. Este fenómeno se llama eco.

Relación con matemática

Pues empezare diciendote que Pitàgoras, uno de los matemàticos màs importantes de todos los tiempos, era ademas mùsico. en cuanto a las matemàticas, la mùsica es todo un abanico. El ritmo y la mètrica responden a pautas matemàticas, de igual manera los tonos, un ejemplo es que las notas estan separadas por partes equivalentes, asì, diferenciar entre mi y fa, o sol y sol sostenido, es cuestiòn de un muy pequeño cambio en el valor de las ondas. Asì mismo, el volumen, duraciòn de los sonidos y notaciòn musical, dependen de las matematicas

la matemàtica le da la forma para volver esos sonidos, una melodia...

a escala temperada es la forma musical de mantener series dentro de un espacio definido. La transición de la afinación pitagórica a la temperada tomó siglos, y ocurrió de una manera paralela al cambio en la relación entre música y matemáticas.

La creación de composiciones más complejas llevó a experimentar con afinaciones alternativas y temperamentos; los experimentos de afinación derivaron en un cambio de la afinación pitagórica llamada la afinación justa. Las nuevas afinaciones seguían utilizando las matemáticas para calcular los intervalos, pero no necesariamente seguían los principios pitagóricos. Ahora eran utilizadas de una forma práctica y no como un fin; este cambio de actitud causó desacuerdo entre los matemáticos, quienes querían una adherencia estricta a sus fórmulas, y los músicos que buscaban reglas fáciles de aplicar.

La cantidad de notas que tiene esta escala es la misma, pero la forma de afinación es diferente. En la escala temperada, la razón entre la frecuencia de una nota y la anterior es siempre constante.

Si llamamos r a esta razón, se cumplirá que las frecuencias formaran una progresión geométrica del tipo:

f, f•r, f• r2, f•r3, f•r4, ..., f•r12 = 2•f

de lo que se deduce que r12 = 2, de donde r = = 1,059...

Relación con física

En cuanto a la fìsica, todo sonido corresponde a una onda, en el caso de la mùsica, una onda que se desplaza a traves del aire. Las ondas de sonido tienen una amplitud, longitud y frecuencia. Estas caracterìsticas fìsicas, corresponden a la duraciòn, volumen y timbre de cada sonido. Asì, las ondas de un piano y de la voz humana, aun que esten en el mismo tono, tienen propiedades fisicas diferentes que le dan a cada sonido su timbre particular.

Asì, en resumen, la fìsica estudia los sonidos de la mùsica 

Relación con Biología:

Las ondas sonoras que entran en el oído externo se canalizan hacia la membrana timpánica, la cual hacen vibrar. Estas vibraciones, por medio de tres huesecillos del oído medio Martillo, Yunque y Estribo se trasmiten a otra membrana, la membrana de la ventana oval. Las vibraciones de esta membrana, a su vez, desencadenan vibraciones en los líquidos de la cóclea, estructura del oído interno que interviene en la audición.

El ultrasonido en su forma más simple es sonido. Sin embargo, su tono es muy alto y por encima de la capacidad del oído humano. También es muy baja en cuanto a su volumen. El ultrasonido para aplicaciones médicas es utilizado en fisioterapia y en diagnósticos. Para esto el equipo de ultrasonido emite una onda sonora hacia el tejido que retorna en un eco. Una porción de aquel sonido se refleja y la otra parte continuara en el nuevo medio. La porción que regresa a su punto de transmisión es llamada eco. Este equipo diseñado para la evaluación diagnostica permite detectar alteraciones en órganos y tejidos para llegar a un diagnostico acertado.

Al igual que los rayos X y otros, juega un papel como herramienta para el diagnóstico. Los barridos de ultrasonido emplean ondas sonoras de alta frecuencia para producir una imagen sin que la persona sea expuesta a la radiación. El procedimiento es indoloro y seguro

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