Fundamentos de las Ondas y Acústica: Todo sobre el Sonido

¿Qué es una Onda?

Una onda es una de las formas de transmisión de la energía a través de la materia y del espacio. Para la producción de una onda se necesita una fuente de energía. Es una perturbación que se propaga en un medio material o en el vacío en forma de oscilaciones periódicas.

El Pulso y la Sucesión de Ondas

Un pulso es una perturbación en la materia de corta duración. Una onda se define como una sucesión regular de pulsos.

Elementos de las Ondas

• Cresta: Son los puntos más altos de una onda.
• Valles: Son los puntos de mayor depresión de una onda.
• Amplitud de onda: Es la distancia entre la abscisa x y la cresta de la onda.
• Longitud de onda: Es la menor distancia entre dos crestas o dos valles sucesivos. Se representa con la letra griega lambda (λ).

Tipos de Ondas

Según el medio de propagación

• Mecánicas: Necesitan un medio material para propagarse, ya sea gaseoso (aire), líquido (agua) o sólido (resorte).
• Electromagnéticas: No necesitan un medio material para desplazarse (por ejemplo, la onda luminosa). Pueden propagarse en el vacío.

Según la dirección de la perturbación

• Ondas transversales: Son aquellas en las que las partículas del medio oscilan en dirección perpendicular a la propagación de la onda.
• Ondas longitudinales: Son aquellas en las que las partículas del medio vibran en la misma dirección en que se propaga la onda.

El Sonido

El sonido se produce por el movimiento vibratorio u oscilatorio de un cuerpo material. El oído humano percibe frecuencias desde los 16 Hz hasta los 20,000 Hz.

Clasificación por Frecuencia

• Infrasonido: Cuando la frecuencia de los sonidos es inferior a 20 Hz.
• Ultrasonido: Si la frecuencia es superior a los 20,000 Hz.
• Ondas sonoras: Son las que resultan audibles por los seres humanos.

Producir un sonido implica crear una onda sonora. En el ser humano, intervienen las fosas nasales, el paladar, la lengua, la laringe y las cuerdas vocales; estas últimas vibran para generar el sonido.

Características de los Sonidos

La distinción entre sonidos se debe a tres de sus características principales: la intensidad, la altura y el timbre. Para su estudio, se puede usar un diapasón.

1. La Intensidad

La intensidad del sonido que se percibe, también denominada volumen, permite clasificarlos en débiles y fuertes.

2. La Altura

Es la característica que permite clasificar los sonidos en graves o agudos. Se puede afirmar que la altura o tono de un sonido depende de la frecuencia de la onda, de manera tal que cuanto mayor es la frecuencia de la vibración, el sonido es más agudo.

3. El Timbre

El timbre es una mezcla de las vibraciones correspondientes al tono fundamental y a los armónicos que, con distinta amplitud, producen las fuentes de emisión o generadores de sonido. El timbre de los sonidos se manifiesta en la forma de la onda que los produce.