Fundamentos y Fenómenos Físicos de las Ondas Sonoras

Características Fundamentales del Sonido

Tono de un sonido

Es la característica de un sonido que nos permite clasificarlo en agudo o grave. Si vibra con mayor frecuencia, el tono es más agudo, y si vibra con menor frecuencia, el tono es más grave.

Timbre de un sonido

Mediante este reconocemos la voz de una determinada persona o el sonido que hace el agua al caer. El timbre se debe a la composición armónica de un determinado sonido. Cuando cierta nota es emitida por un diapasón, se dice que esto corresponde a un tono puro. Si la frecuencia fundamental es de 440 Hz, el segundo armónico será de Hz.

Rapidez del sonido

En los gases, la rapidez del sonido varía de manera considerable al cambiar la temperatura. Al aumentar la temperatura, las partículas que lo conforman se mueven con mayor rapidez y en todas las direcciones.

La fórmula de la rapidez del sonido (V) en función de la temperatura es:

V = 331 x raíz de 1 + Temperatura dividido por 273

Propiedades y Fenómenos de las Ondas Sonoras

A continuación, se detallan las principales propiedades y fenómenos asociados a las ondas sonoras:

Reflexión del sonido

Una onda sonora se refleja mejor sobre ciertas superficies. Esto se debe a que, cuando la energía transportada por una onda sonora incide sobre una superficie, una parte de ella es devuelta al medio mediante la reflexión y otra parte es absorbida por la superficie. La energía absorbida, a su vez, se transforma en energía transmitida y energía disipada.

Eco

Este se produce cuando una onda sonora que es emitida se refleja y regresa a la fuente que la generó. Para que se produzca, la superficie reflectante debe encontrarse lo suficientemente lejos, dado que tiene que existir un desfase de tiempo perceptible. En el caso de la audición humana, el menor desfase de tiempo que podemos percibir es de 0,1 s.

Reverberación

Es un fenómeno relacionado con la reflexión del sonido. Corresponde a la persistencia del sonido una vez que la fuente sonora ha dejado de emitirlo. Esta se produce cuando un frente de ondas sonoras se refleja en el techo, en el suelo y en las paredes de un recinto cerrado.

Absorción del sonido

Se produce cuando parte de la energía sonora que incide sobre una determinada superficie queda confinada en ella. Se absorberá mejor el sonido mientras más porosa sea la superficie.

Resonancia

Ocurre siempre que la frecuencia natural de ambos objetos sea la misma. La vibración de uno de los cuerpos se transmite por el aire (o el material que los conecte) como ondas de presión, y su energía hace que el otro comience a vibrar, dado que su frecuencia natural coincide con la frecuencia de la vibración original.

Refracción del sonido

Es el rebote que tiene un sonido en el ambiente que fue producido. Este cambia y depende de muchas cosas, como el material en donde rebota y la temperatura del ambiente. Esta puede acelerar o lentificar su velocidad de desplazamiento a lo largo y ancho del ambiente.

Difracción del sonido

Cuando una onda sonora atraviesa una pequeña abertura dejada por una puerta o ventana entreabierta, dicha abertura se constituye en un nuevo foco emisor y desde ahí se propaga a múltiples direcciones.

Efecto Doppler

Consiste en la variación de la longitud de onda de cualquier tipo de onda emitida o recibida por un objeto en movimiento.