CUALIDADES DEL SONIDO Roslay Maryeline Bautista Delgado Sena C.E.E.T. roslaymaryi@hotmail.com Resumen: En el sonido distinguimos diversos elementos, como la intensidad o fuerza con que se produce este sonido; la altura que nos hace considerarlo como agudo, medio o grave; el timbre, que es aquella cualidad del sonido gracias a la cual sabemos que lo que escuchamos está producido por uno u otro instrumento o voz; y la duración que nos permite apreciar el tiempo que el sonido está en nuestro oído. Palabras claves: Cualidades, Intensidad, Timbre, Tono Abstract: In the sound distinguish different elements, such as intensity or force with which this sound occurs, the height that makes us consider a sharp, medium or severe, the bell, which is that quality of sound through which we know what we hear is produced by one or another instrument or voice, and the duration that allows us to appreciate the time that the sound is in our ears. Keywords: Qualities, Intensity, Timbre, Tone I.INTRODUCCIÓN En este documento se proporcionara información sobre las cualidades fundamentales del sonido, comprendiendo el concepto fundamental de cada una de ella y diferenciándolos entre si. II. OBJETIVOS Conocer las cualidades fundamentales del sonido. Entender la diferencia entre ellos. Aplicar estas cualidades para definir los sonidos. III. ELEMENTOS EMPLEADOS Internet Libros de electrónica y telecomunicaciones. IV. MARCO TEORICO El Sonido: La música se hace con sonidos. Llamamos sonido a la sensación auditiva que produce en nosotros el fenómeno físico originado por las vibraciones de los cuerpos. En el sonido distinguimos diversos elementos, como la intensidad o fuerza con que se produce este sonido; la altura que nos hace considerarlo como agudo, medio o grave; el timbre, que es aquella cualidad del sonido gracias a la cual sabemos que lo que escuchamos está producido por uno u otro instrumento o voz; y la duración que nos permite apreciar el tiempo que el sonido está en nuestro oído. Existe una distinción entre sonido y ruido. El sonido está producido por vibraciones regulares y periódicas, y el ruido por vibraciones irregulares que dan esta sensación confusa, sin entonación determinada. Tradicionalmente la música se hacía con sonidos y no con ruidos, pero hoy en día esto no se puede afirmar. La música utiliza cualquier sonido o ruido, ya sea natural o artificial. Las cualidades del sonido La altura o tono Cada sonido se caracteriza por su velocidad específica de vibración, que impresiona de manera peculiar al sentido auditivo. Esta propiedad recibe el nombre de tono. La duración de las vibraciones de instrumentos de un mismo tipo es proporcional a sus dimensiones lineales. (Ver la forma de los instrumentos para comprender mejor esto). distancia de octava, el oído humano suele percibirlas como "las mismas notas pero más agudas"). El resto de parciales armónicos se perciben como otros sonidos distintos del fundamental, lo que enriquece el sonido. De esta forma, los sonidos cuyos armónicos potencias de 2 son algo más sonoros que el resto, son percibidos como sonidos con un timbre más nasal, hueco o brillante, mientras que los sonidos donde son algo más sonoros otros parciales armónicos, son percibidos como sonidos con un timbre más lleno o completo, redondo u oscuro. Todos los parciales armónicos, en su conjunto determinan el timbre musical. La intensidad La medida de un sonido se encuentra fácilmente por comparación con otro parecido del cual se pueda determinar la frecuencia de una forma simple. Es la cualidad que permite distinguir entre sonidos fuertes o débiles. Además de la amplitud en la percepción de la intensidad, influye la distancia a que se encuentra situado el foco sonoro del oyente y la capacidad auditiva de este. Los sonidos de mayor o menor frecuencia se denominan respectivamente, agudos o graves; términos relativos, ya que entre los tonos diferentes un de ellos será siempre más agudo que el otro y a la inversa. La intensidad de sonido se define como la potencia acústica transferida por una onda sonora por unidad de área normal a la dirección de propagación. Un tono puro corresponde a una onda senoidal, es decir, una función del tipo f(t) = A sen(2 π f t), donde A es la amplitud, t es el tiempo y f la frecuencia. En el mundo real no existen tonos puros, pero cualquier onda periódica se puede expresar como suma de tonos puros de distintas frecuencias. Así, si quisiéramos modelar matemáticamente un tono real, tendríamos una función que sería la suma de varios senos matemáticos. Existiría una frecuencia fundamental y varias frecuencias múltiplos de la fundamental, llamados armónicos. Las frecuencias de estos armónicos son un múltiplo entero de la principal. Cuando a un tono se le aplica el análisis de Fourier, se obtiene una serie de componentes llamados parciales armónicos (o armónicos, a secas), de los cuales el primero o fundamental y los que tienen un número de orden que es una potencia de 2 (2, 4, 8...) tienen alguna similar sensación de tono que el primero por sí solo (ya que al estar a ; donde I es la intensidad de sonido, P es la potencia acústica y A es el área normal a la dirección de propagación. Factores que determinan la intensidad del sonido 1. La intensidad de un sonido depende de la amplitud del movimiento vibratorio de la fuente que lo produce, pues cuanto mayor sea la amplitud de la onda, mayor es la cantidad de energía (potencia acústica) que genera y, por tanto, mayor es la intensidad del sonido. 2. También depende de la superficie de dicha fuente sonora. El sonido producido por un diapasón se refuerza cuando éste se coloca sobre una mesa o sobre una caja de paredes delgadas que entran en vibración. El aumento de la amplitud de la fuente y el de la superficie vibrante hacen que aumente simultáneamente la energía cinética de la masa de aire que está en contacto con ella; esta energía cinética aumenta, en efecto, con la masa de aire que se pone en vibración y con su velocidad media (que es proporcional al cuadrado de la amplitud). 3. La intensidad de percepción de un sonido por el oído depende también de su distancia a la fuente sonora. La energía vibratoria emitida por la fuente se distribuye uniformemente en ondas esféricas cuya superficie aumenta proporcionalmente al cuadrado de sus radios; la energía que recibe el oído es, por consiguiente, una fracción de la energía total emitida por la fuente, tanto menor cuanto más alejado está el oído. Esta intensidad disminuye 6dB cada vez que se duplica la distancia a la que se encuentra la fuente sonora (ley de la inversa del cuadrado). Para evitar este debilitamiento, se canalizan las ondas por medio de un "tubo acústico" (portavoz) y se aumenta la superficie receptora aplicando al oído una "trompeta acústica". 4. Finalmente, la intensidad depende también de la naturaleza del medio elástico interpuesto entre la fuente y el oído. Los medios no elásticos, como la lana, el fieltro, etc., debilitan considerablemente los sonidos. La intensidad del sonido que se percibe subjetivamente que es lo que se denomina sonoridad y permite ordenar sonidos en una escala del más fuerte al más débil. El timbre Si el tono permite diferenciar unos sonidos de otros por su frecuencia, y la intensidad los sonidos fuertes de los débiles, el timbre completa las posibilidades de variedades del arte musical desde el punto de vista acústico, porque es la cualidad que permite distinguir los sonidos producidos por los diferentes instrumentos. Esta cualidad físicamente se llama forma de onda. Físicamente, el timbre es la cualidad que confieren al sonido los armónicos que acompañan a la frecuencia fundamental. Estos armónicos generan variaciones en la onda sinusoidal base. Los sonidos simples o tonos puros son ondas sinusoidales de una frecuencia determinada. Sin embargo, en la naturaleza, no existe ese sonido puro, libre de armónicos. El Teorema de Fourier demuestra que cualquier forma de onda periódica puede descomponerse en una serie de ondas (armónicos) que tiene una frecuencia que es múltiplo de la frecuencia de la onda original (frecuencia fundamental). Así, los armónicos son múltiplos de la frecuencia fundamental, a la que acompañan. El timbre viene determinado por la cantidad e intensidad de estos armónicos. A veces, como en el caso del oboe, estos armónicos pueden ser más a los que la propia nota fundamental. El Timbre también es determinado por la Envolvente de Amplitud del sonido. La variación de la Amplitud en el Tiempo determina una “Envolvente de Onda”. Los sonidos de nuestro entorno describen complejas variaciones de Amplitud en el Tiempo, pero en general se acuerda un esquema básico que representa los principales momentos de articulación de la energía de la onda, ellos son: 1. Ataque: Es el tiempo que le lleva a la onda para alcanzar el punto máximo de su amplitud 2. 'Caída: Es el tiempo que le lleva a la onda para pasar del punto máximo de amplitud hasta un estado de energía estacionario. 3. Sostenimiento: Es el tiempo en que la amplitud de la onda sonora permanece estacionaria. 4. Liberación: Es el tiempo que le lleva a la onda para pasar del final de su período estacionario hasta el punto de su extinción. El ejemplo clásico de liberación corresponde al momento en que se levanta el dedo de la tecla de un piano y el sonido se disipa rápidamente. Estas cuatro etapas no siempre están presentes en todos los objetos sonoros. En gran parte de ellos el esquema se complica notoriamente V. CONCLUSIONES Cada una de las cualidades del sonido depende de las características de fuente que emite el sonido. Entender la diferencia en los conceptos de timbre, tono e intensidad nos permite caracterizar e individualizar un sonido determinado. VI. BIBLIOGRAFIA Enciclopedia de Saber Electrónica 1989-1999 http://html.rincondelvago.com/armonicos.html http://es.wikipedia.org/wiki/Timbre_(ac%C3% BAstica) http://es.wikipedia.org/wiki/Tono_(ac%C3%B Astica)