Naturaleza del Sonido

Las olas del mar son también ondas mecánicas…

El sonido es una onda mecánica, es decir, una vibración que produce variaciones de presión (compresión y la expansión) de diferentes frecuencias dentro del rango audible y que son transmitidas a través de un medio físico, como el aire o el agua. A una temperatura de 0°C, con una presión atmosférica es de 1 atm (nivel del mar) y una humedad relativa del aire de 0 % (aire seco) la velocidad del sonido es de 1193 km/h.

El oído humano sólo está capacitado para oír un rango de ondas sonoras, ya que no percibe las vibraciones menores a 20 oscilaciones por segundo ni tampoco las mayores a 20.000. Este límite superior tiende a decrecer con la edad, de hecho, la mayoría de los adultos son incapaces de oír por encima de los 16.000 Hz. Por encima de este límite se encuentran los ultrasonidos, que son utilizados por los delfines y los murciélagos de forma parecida al radar en su orientación.

El oído percibe los sonidos, su volumen, tono, timbre y la dirección de la cual provienen gracias a que es capaz de transformar en impulsos eléctricos las vibraciones sonoras percibidas por el tímpano, para que así puedan ser interpretados por la corteza auditiva.

El volumen o la intensidad es la cantidad de energía que transporta la onda sonora por unidad de superficie y unidad de tiempo. Esta cualidad nos permite clasificar los sonidos en fuertes o débiles.

16 metros es la distancia mínima para poder oír el eco…

El tono es una cualidad del sonido relacionada con la magnitud física frecuencia, es decir, con el número de oscilaciones de la vibración. Los sonidos graves son los de frecuencia baja y los sonidos altos son los de gran frecuencia. Sin embargo, los sonidos no solo están constituidos por una sola frecuencia, sino que suelen tener una onda principal que va acompañada de otras ondas de menor amplitud llamadas armónicos cuya frecuencia es múltiplo de la onda principal; la suma de esas ondas da lugar a una onda que tiene una forma determinada.

El timbre está relacionado con la forma de la onda y nos permite distinguir dos sonidos de la misma intensidad y la misma frecuencia. Por ejemplo nos permite distinguir el sonido de una trompeta y un violín aunque emitan la misma nota con la misma intensidad.

Cuando un objeto empieza a vibrar por la influencia de otro, decimos que han entrado en resonancia. Este efecto puede ser destructivo en algunos materiales rígidos como el vaso que se rompe cuando una soprano canta y alcanza y sostiene la frecuencia de resonancia del vaso. Por la misma razón, no se permite el paso por puentes de tropas marcando el paso, ya que pueden entrar en resonancia y derrumbarse.

El eco se produce cuando una onda se refleja y regresa hacia la fuente que la produjo. En el caso del oído humano, cuando la distancia entre la fuente sonora y el objeto donde se refleja está por encima de 16 m tenemos eco, porque el oído capta el sonido original y el sonido reflejado como dos sonidos distintos (retardo de 100 milisegundos). Si el sonido ha sido deformado hasta hacerse irreconocible, o la distancia es inferior a 16 m, se denomina reverberación en vez de eco.

Audición

El proceso de la audición humana implica: procesos fisiológicos, donde el oído capta el sonido y lo envía al cerebelo, y procesos psicológicos, donde los nervios auditivos y el cerebro conforman lo que se conoce como percepción sonora. La psicoacústica estudia la percepción del sonido desde la psicología.

La información que el cerebro recibe de cada uno de los oídos es diferente ya que ambos oídos están separados entre sí por la cabeza. Esta diferencia en la posición de los oídos es la que le permite al cerebro localizar la fuente sonora. Cuando el sonido proviene de diversas fuentes, sólo tiene en cuenta aquel sonido que proviene de la fuente más cercana, pero localiza su origen como procedente de algún lugar intermedio entre todas.

Los sonidos por encima de 1.000 Hz solo son escuchados por uno de los dos oídos ya que la cabeza funciona como una pantalla acústica, evitando que una parte del sonido alcance al oído que está situado en el lado opuesto a la dirección del sonido. Como consecuencia, la diferencia de intensidad y fase de la onda sonora, captada por cada oído, permite la localización espacial de la fuente del sonido.

Como consecuencia de tener los oídos simétricamente situados a ambas lados de la cabeza, podemos localizar los sonidos en el plano horizontal de una forma bastante exacta. Sin embargo, no es así en el plano vertical. Los búhos tienen los oídos asimétricamente situados para solventar este problema.