Fundamentos de Amplitud, Frecuencia y Espectro Sonoro: Exploración Detallada

Amplitud

Se define la amplitud como el valor instantáneo de la magnitud medida.

Frecuencia y Periodo

Frecuencia (f): Número de veces (ciclos) que se repite una onda periódica en cada segundo. Se mide en hercios (Hz).

Periodo (T): Tiempo necesario para que se repita una oscilación completa en una onda periódica. Se mide en segundos. Es el inverso de la frecuencia: f = 1/T.

Ondas en Fase y Contrafase

En fase: Cuando sus semiperiodos positivos y negativos coinciden exactamente en el tiempo y en el espacio.

En contrafase: Cuando el semiperiodo positivo de una señal coincide con el negativo de la otra y viceversa.

Suma de Ondas en Fase

Si se suman dos ondas que están en fase, se obtiene una señal de la misma frecuencia y de amplitud igual a la suma de las amplitudes de cada señal.

Si se suman dos ondas en contrafase, se obtiene una señal de la misma frecuencia y de amplitud igual a la resta de la amplitud de la señal de semiperiodo positivo menos la amplitud de la señal de semiperiodo negativo.

Espectro y Tono Puro

Espectro: Es la representación de las componentes frecuenciales que forman una señal.

Tono puro: Es un sonido en el cual la presión sonora varía en posición y tiempo de forma senoidal.

Armónicos y Timbre

Armónicos: Los armónicos de un sonido de una frecuencia determinada o fundamental se definen como las ondas que la acompañan y cuyas frecuencias son múltiplos de la fundamental.

Un sonido es bien timbrado cuando la onda fundamental está acompañada por el mayor número de armónicos.

Ruido

Definición: Sonido complejo que es una combinación de sonidos aleatorios de distintas frecuencias muy próximas entre sí.

Clasificación de Ruidos según su Intensidad:

• Ruido continuo o constante
• Ruido fluctuante o variable
• Ruido impulsivo

Espectro Audible, Infrasonidos y Ultrasonidos

Espectro audible: Es el conjunto de frecuencias que el ser humano es capaz de percibir. Como norma general se considera que va de 20 Hz a 20 kHz.

Infrasonidos: Sonidos con frecuencia inferior a 20 Hz.

Ultrasonidos: Sonidos con frecuencia superior a 20 kHz.

Banda de Octava

Es una banda de frecuencias en la que se cumple que la frecuencia superior de la banda es el doble de su frecuencia inferior (f_s = 2 · f_i). Por ejemplo, la banda de f_i = 200 Hz y f_s = 400 Hz.

Banda de Tercio de Octava

Es una banda de frecuencias en la que se cumple que f_s = f_i · 2^1/3.