Fundamentos de la Acústica y Evolución de los Sistemas de Sonido

Fundamentos del Sonido

El sonido es el conjunto de perturbaciones capaces de viajar a través de un medio distinto del vacío mediante ondas sonoras que se desplazan a una velocidad propia. Los medios por donde se desplazan las ondas sonoras pueden ser gaseosos, líquidos o sólidos. Para percibir el sonido concurren dos aspectos fundamentales:

• Físico: la vibración de un objeto produce una perturbación que se transmite a las partículas cercanas del medio que lo rodea.
• Fisiológico: las ondas sonoras alcanzan el oído y se produce la sensación auditiva en el cerebro.

Naturaleza de las Ondas Sonoras

Las ondas sonoras tienen una frecuencia comprendida entre 20 Hz y 20 kHz. A las perturbaciones con frecuencias inferiores a 20 Hz se les llama infrasonidos, mientras que aquellas que tienen una frecuencia superior a 20 000 Hz se denominan ultrasonidos.

A diferencia de las ondas electromagnéticas, las ondas sonoras necesitan un medio material para propagarse porque son ondas mecánicas.

Cualidades del Sonido

Las propiedades que definen lo que escuchamos son:

• Intensidad: depende de la amplitud de la onda. Permite distinguir un sonido fuerte de uno débil.
• Tono: depende de la frecuencia. Distingue un sonido agudo (tono alto) de un sonido grave (tono bajo).
• Timbre: depende de la forma de la onda. Permite distinguir dos sonidos de la misma intensidad y tono, pero producidos por distintas fuentes o instrumentos.

Captación del Sonido: El Sistema Auditivo Humano

El proceso de la audición humana es realizado por el sentido del oído, el cual se compone de tres partes principales:

• Oído externo: se encarga de la captación de las ondas sonoras en forma de fuerza física que desplaza partículas.
• Oído medio: realiza el procesamiento mecánico de las ondas. Estas hacen que el tímpano vibre, y los tres huesecillos del oído medio transmiten y amplifican dichas vibraciones hacia el oído interno.
• Oído interno: se produce la conversión de la vibración en impulsos nerviosos mediante un líquido que estimula las terminaciones nerviosas llamadas células ciliadas.

Historia y Registro del Sonido

La evolución tecnológica de la grabación se divide en cuatro grandes etapas:

• La era acústica o mecánica (1877 a 1925).
• La era eléctrica (1925 a 1945), incluyendo la integración del sonido en las películas.
• La era magnética (1945 a 1975).
• La era digital (1975 hasta la actualidad).

Evolución de los Dispositivos

• 1875: El fonoautógrafo fue el primer dispositivo capaz de grabar sonido, literalmente hablando. El sonido se registraba en forma de una línea con variaciones en un soporte que constaba de un cilindro con humo de una lámpara, aunque en su momento era imposible reproducirlo.
• 1877: El fonógrafo utiliza un sistema de grabación mecánica analógica, en el cual las ondas sonoras son transformadas en vibraciones mecánicas mediante un transductor acústico-mecánico. Para reproducir el sonido, se invierte el proceso.
• 1887: El gramófono fue el primer sistema de grabación y reproducción de sonido que utilizó un disco plano, a diferencia del fonógrafo que grababa sobre un cilindro.
• 1940: El magnetófono de bobina abierta es un aparato que permite registrar sonidos en un soporte magnético mediante el procesamiento de señales eléctricas provenientes de micrófonos.

Soportes para Sonido y Cronología Digital

• 1963: Se patenta el cassette de audio.
• 1979: Sony lanza el Walkman.
• 1980: Se lanza el DAT (Digital Audio Tape).
• 1980: Aparecen los CD-Audio de 70 minutos.
• 1987-1995: Se desarrolla la codificación digital y nace el formato MP3.
• 2001: Apple lanza el iPod.