El fenómeno Sonoro - "Arte"Secundaria

Apunte de Clase
Asignatura Arte
Prof. Daniel Randazzo
“El fenómeno Sonoro”
Dentro de los estudios musicales, formales y no formales de diferentes niveles, incluidos los escolares, como así también
estudios relacionados con los aprendizajes de los medios audiovisuales; dentro de los discursos musicológicos, filosóficos,
psicológicos, arquitectónicos y ecológicos aparece tratada la temática del sonido. También la difusión masiva a través de
programas computacionales de edición sonora y el abaratamiento de los musicales electroacústicos, con todos sus accesorios
incluida la computadora ha llevado la temática sonora a un nivel de información popularizada. Sin embargo esta unanimidad
de temática dista mucho de ser unanimidad conceptual, existe una diversidad de criterios acerca del sonido, una descripción
integradora según el licenciado en Música Juan Ángel Sozio es: Un objeto excitado- o un ser vivo por sus propios
movimientos o determinados acontecimientos naturales- produce al vibrar- o al explotar- una perturbación en el aire que lo
rodea. Esa perturbación se propaga en forma de ondas. Cuando esas ondas alcanzan a los oídos humanos y si esas ondas
poseen ciertas características, activan el sistema auditivo donde se generan impulsos nerviosos que al llegar a determinadas
zonas cerebrales se tiene la sensación de sonido. (El Sonido es algo que no se puede cosificar, no se puede medir, es
subjetivo). A su vez por el mecanismo de la biauricularidad, esta sensación se percibe como procedente del exterior. Por
último, esa sensación proyectada se le otorga un significado. Se puede decir entonces que el sonido es: “La sensación
experimentada cuando llegan al oído las ondas producidas por determinados movimientos vibratorios”. En esta descripción se
pueden diferenciar por lo menos cuatro procesos: 1) Físico: Vibraciones, ondas, el ciclo del sonido. 2) Fisiológico:
Funcionamiento del aparato auditivo, impulsos nerviosos, biauricularidad. 3) Psicológico: La percepción y sensación. 4)
Semiótico: análisis del sonido como significante.
“Condiciones necesarias para la existencia del sonido”
Desde el punto de vista físico, son necesarias tres condiciones, que pueden ser llamadas circunstancias necesarias para la
existencia del sonido. A las mismas, a su vez, se las denomina “ciclo del sonido”. Para que se complete este ciclo
necesitamos: Un emisor, un medio transmisor y un receptor, dado que no hay sonido sin medio elástico la onda es
fonogénica, Ottovon Guericke descubrió que en el vació no se propaga la onda dado que necesita aire, gas o sólido.
Características del emisor: Entendemos por emisor un cuerpo sonoro capaz de emitir vibraciones, ya sea a través de un
choque, un frotamiento o cualquier otra causa. La condición que debe reunir dicho cuerpo es la de ser un medio elástico capaz
de producir un movimiento oscilatorio periódico como La Sinusoide que representa el movimiento de un punto que se mueve
con movimiento armónico simple. Un cuerpo realiza un movimiento periódico cuando a intervalos regulares pasa por los
mismos puntos con idéntico sentido.
Los cuerpos sonoros son: 1. Sólidos: cuerdas, varillas, placas, membranas.2. Gaseosos: Columna de aire que vibra en un
tubo (por ejemplo la voz humana.) La vibración sonora es producida cuando las moléculas constitutivas del cuerpo vibratorio
son corridas de su posición original y por medio de oscilaciones, tratan de volver a ella. La causa del sonido, por lo tanto,
reside en la elasticidad de los cuerpos. Por otro lado, la presión de las partículas que transportan la onda se produce en la
misma dirección de propagación de la onda. Por tanto, las ondas sonoras son ondas longitudinales. Además, las ondas sonoras
se desplazan en tres direcciones y sus frentes de onda son esferas radiales que salen desde el foco de la perturbación en todas
las direcciones. Por esto, son ondas tridimensionales o esféricas.
El hercio (Hz) es la unidad que expresa la cantidad de vibraciones que emite una fuente sonora cada segundo (frecuencia). El
oído humano puede percibir ondas sonoras de frecuencias entre los 20 y los 20.000 Hz. Las ondas que poseen una frecuencia
inferior a los 20 Hz se denominan infrasónicas y las superiores a 20000 Hz, ultrasónicas. La sensación de sonoridad es la
percepción sonora que el hombre tiene de la intensidad de un sonido. La sonoridad se mide mediante una magnitud llamada
fonio, que utiliza una escala arbitraria cuyo cero (el llamado “umbral de audición”) corresponde a I0 = 1 x 10 -12 W/m².
Propagación del sonido El sonido es la sensación producida en el oído por la vibración de las partículas que se desplazan (en
forma de onda sonora) a través de un medio elástico (sólido, líquido o gaseoso) que las propaga. Como el sonido se propaga
en forma de ondas, habrá que ver qué tipo de onda es, para saber cómo va a comportarse.
Como onda, el sonido responde a las siguientes características: 1 Onda mecánica.2. Onda longitudinal 3.Onda transversal.
4 Onda esférica.
El sonido como onda mecánica Las ondas mecánicas no pueden desplazarse en el vacío, necesitan hacerlo a través de un
medio material (aire, agua, cuerpo sólido). Además, de que exista un medio material, se requiere que éste sea elástico. Un
medio rígido no permite la transmisión del sonido, porque no permite las vibraciones. La propagación de la perturbación se
produce por la compresión y expansión del medio por el que se propagan. La elasticidad del medio permite que cada partícula
transmita la perturbación a la partícula adyacente, dando origen a un movimiento en cadena.
El sonido como onda longitudinal El movimiento de las partículas que transporta la onda se desplaza en la misma dirección
de propagación de la onda.
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El sonido como onda transversal esta ocurre en el plano perpendicular a la dirección de la de propagación de la onda. Las ondas que se
producen en las cuerdas tensas de los instrumentos musicales y en las superficies de los líquidos son transversales.
También las ondas electromagnéticas que constituyen las ondas de radio y la luz son transversales.
El sonido como onda esférica Las ondas sonoras son ondas tridimensionales, es decir, se desplazan en tres direcciones y sus frentes de
ondas son esferas radiales que salen de la fuente de perturbación en todas las direcciones. El principio de Huygens afirma que cada uno de
los puntos de un frente de ondas esféricas puede ser considerado como un nuevo foco emisor de ondas secundarias también esféricas, que
como la originaria, avanzarán en el sentido de la perturbación con la misma velocidad y frecuencia que la onda primaria. La amplitud de
la onda es la que determina la variación de intensidad en nuestro oído se mide en decibeles y tiene un comportamiento acústico.
El oído aguanta no más de 70 o 80 decibeles, el decibel es una medida de resistencia una medida de volumen. El Fon mide la sonoridad. El sonido grave
se escucha más que el agudo por vibración.
Decimos Entonces: A mayor presión, mayor volumen, a mayor volumen mayor amplitud y mayor amplitud mayor intensidad.
Por eso la amplitud de la onda determina la intensidad en el oído.
La frecuencia es: el número de oscilaciones o vibraciones de un movimiento periódico por unidad de tiempo su unidad es el Hz que
equivale a un ciclo por segundo. Longitud de Onda es: la distancia entre dos puntos sucesivos de la oscilación en igual fase.
La Elongación es: (e) desviación de las partículas con respecto a la posición de reposo. La Amplitud es: (a) la máxima elongación y tiene
relación entre la altura e intensidad. La fase es: (f) estado momentáneo de oscilación correspondiente al ángulo. El Período es igual al:
tiempo transcurrido entre dos estados de oscilación iguales (la doble oscilación es ida y vuelta). La interferencia es: Cuando dos o más
ondas se propagan simultáneamente imprimiendo por separado cada partícula. Ondas estacionarias: Cuando en un medio se propagan dos
ondas de igual frecuencia y amplitud en la misma dirección pero en sentido contrario.
Fenómenos físicos que afectan a la propagación del sonido * Absorción. Cuando una onda sonora alcanza una superficie, la mayor
parte de su energía se refleja, pero un porcentaje de ésta es absorbida por el nuevo medio.* Reflexión. Una onda cuando topa con un
obstáculo que no puede traspasar ni rodear se refleja (rebota al medio del cual proviene). * Refracción. Es la desviación que sufren las
ondas en la dirección de su propagación, cuando el sonido pasa de un medio a otro diferente. La refracción se debe a que al cambiar de
medio, cambia la velocidad de propagación del sonido. (de cálido a frío) * Difracción o dispersión. Hablamos de difracción cuando el
sonido, ante determinados obstáculos o aperturas, en lugar de seguir la propagación en la dirección normal, se dispersa. (Ej. Por viento).
Características del medio transmisor: Las vibraciones se propagan formando ondas esféricas concéntricas, originando un movimiento
ondulatorio. Tradicionalmente se compara dicho movimiento al que produce una piedra cuando es arrojada a la superficie de un lago: Propaga
una serie de círculos que se van sucediendo desde el punto de impacto. Una onda a través del medio que la transmite con determinada velocidad.
La velocidad de propagación de una onda en un medio depende de las características de elasticidad densidad de dicho medio.
Velocidad del sonido La velocidad de propagación de la onda sonora (velocidad del sonido) depende de las características del medio en
el que se realiza dicha propagación y no de las características de la onda o de la fuerza que la genera. En general, la velocidad del sonido
es mayor en los sólidos que en los líquidos y en los líquidos mayores que en los gases: * La velocidad del sonido En el aire (a una
temperatura de 20º) es de 340 m/s. La velocidad del sonido en el aire aumenta 0,6 m/s por cada grado centígrado de aumento en la
temperatura, depende solo de la elasticidad del medio en que se propagan las ondas sonoras y No de las características de estas
(frecuencia, amplitud, complejidad)* En el agua es de 1.600 m/s.* En la madera es de 3.900 m/s. * En el acero es de 6.000 m/s. Si se
conoce la velocidad de propagación del sonido pueden determinarse las distancias. Al aumentar la densidad del medio transmisor,
aumenta la velocidad de las ondas que en él se propagan, disminuyendo por el contario si decrece la densidad. Por esa razón la
temperatura afecta marcadamente la velocidad del sonido que aumenta al elevarse esta pues simultáneamente disminuye la densidad y
aumenta la elasticidad. (Las cuerdas de la Guitarra). Características del medio transmisor: El Oído: El oído se divide en tres partes: a)
Oído externo: Está formado por el pabellón auricular- oreja- lugar que actúa como bocina invertida hacia el canal auditivo. Dicho canal,
de 25 mm de longitud y 7 mm de diámetro, lleva la vibración sonora hasta su extremo final donde se encuentra la membrana de cuerpos
extraños y a la vez aumentar la presión sonora elástica que reacciona al recibir la onda sonora y es cóncava hacia su exterior. b) Oído
medio: Se inicia de la membrana del tímpano en una cavidad llamada caja timpánica, cavidad llena de aire y comunicada con la laringe a
través de un tubo llamado trompa de Eustaquio. Dicha trompa mantiene un equilibro de presión entre ambos lados del tímpano. Los tres
pequeños huesos llamados: Martillo, yunque y estribo se encuentran dentro de la caja timpánica. Estos tres huesos están sostenidos por
pequeños músculos y pueden moverse como un sistema de palancas. El estribo tapona una abertura llamada ventana oval, la cual conecta
el oído medio interno. Hasta aquí, el estímulo que ingresó por el pabellón auditivo fue amplificado unas 180 veces. c) Oído Interno:
Comienza en el vestíbulo consta del laberinto óseo y membranoso que contienen líquidos llamados endolinfa y perilinfa situado detrás del oído
medio conectado con este a través de la ventana redonda, ambas cerradas para evitar la salida del líquido que llena el oído interno. A
continuación aparecen los canales semicirculares que son huesos en forma de aros cuya función está relacionada con el sentido de equilibrio y la
información que brindan sobre la posición de la cabeza. La sección siguiente recibe el nombre de caracol y es un conducto de 3 cm de largo
enrolladlo sobre un eje siendo el caracol la parte esencial de la audición. Este canal está dividido en dos partes por un tabique óseo en espiral
llamado membrana basilar. Encima de esta membrana se encuentra el órgano de Corti que posee 25,000 pequeñas fibras nerviosas que están
conectadas con el nervio acústico, este nervio acústico se divide en dos ramas, la vestibular y la coclear. De esta manera el estribo al vibrar
mueve la masa líquida ejerciendo presión en la membrana basilar. Estas perturbaciones son transformadas por el órgano de Corti en impulsos
eléctricos que llevado por el nervio auditivo se convierte en sonido.
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La interpretación del estímulo en sonido es efectuada por el cerebro. Antes de que tal sensación llegue a la corteza cerebral sufre una serie
de modificaciones que convierten la onda sonora en señales eléctricas que son transmitidas por el nervio acústico. A esta decodificación se
la llama oír y su producto es el sonido.
“Parámetros o cualidades del Sonido”
Cualquier sonido sencillo, como una nota musical, puede describirse en su totalidad especificando cuatro características de su precepción: La
altura, La Intensidad, La Duración y El Timbre.
Altura o tono: Es la cualidad de la sensación sonora a que nos referimos cuando decimos que un sonido es más agudo (Alto) o más grave (Bajo)
que otro. Los sonidos musicales son producidos por algunos procesos físicos como por ejemplo, una cuerda vibrando, el aire en el interior de un
instrumento de viento, etc. La característica más fundamental de esos sonidos es su “Elevación” o “Altura” o cantidad de veces que vibra por
segundo dependiendo principalmente su frecuencia que recordamos se mide en Hertz (Hz) que es el número de oscilaciones o ciclos por segundo.
Aunque también es afectada por la amplitud del movimiento vibratorio. Cuando mayor sea su frecuencia, más aguda o más “alta” será la nota
musical. La altura es una propiedad subjetiva de un sonido por la que puede compararse con otro en términos de “alto o bajo”. Los sonidos de
mayor o menor frecuencia se denominan respectivamente, agudos o graves; términos relativos, ya que entre los tonos diferentes uno de ellos será
siempre más agudo que el otro y a la inversa.
Para que los humanos podamos percibir un sonido, este debe estar comprendido entre el rango de audición de 20 y 20.000 Hz. Por debajo de este
rango tenemos los infrasonidos y por encima los ultrasonidos. A esto se le denomina rango de frecuencia audible. Cuanta más edad se tiene, este
rango va reduciéndose tanto en graves como en agudos. Mientras que la frecuencia de un sonido, es una definición física cuantitativa, que se
puede medir con aparatos sin una referencia auditiva, la altura es nuestra evaluación subjetiva de la frecuencia del sonido y en la música se
utilizan las notas para representarlas. La frecuencia de las vibraciones de instrumentos de un mismo tipo es proporcional a sus dimensiones
lineales. Gassendi (1592-1655) descubrió la relación entre la altura de un sonido y la frecuencia del movimiento vibratorio que lo origina.
La amplitud: (calidad de amplio) distancia entre dos puntos o valores extremos, valor máximo que toma una magnitud oscilante un semiperíodo
afecta a la altura. Los sonidos de frecuencia (número de oscilaciones o vibraciones de un movimiento periódico por unidad de tiempo) bajan
(hasta 500 ciclos) y parecen más graves cuando aumenta su amplitud ocurriendo lo contrario con los sonidos de alta frecuencia (sobre los 4.000
ciclos). Los sonidos de frecuencia media sufren poca vibración. Como es el caso de los sonidos musicales que casi no presentan ese fenómeno
pues generalmente contienen armónicos situados en la región de las frecuencias medias donde no se observa. En cambio es observable en un
sonido puro como produce un diapasón que colocándolo a medio metro del oído será más bajo que al acercarlo mucho, razón por la cual no es
conveniente pegarlo al oído para afinar el instrumento. Según los estudios de Fletcher en este sentido, muestran que la frecuencia y no la altura
es la que determina esta relación.(Ejecutados sucesivamente un sonido de 440 ciclos por segundo y un sonido de 220 ciclos, pueden producir la
sensación de octava, Pero simultáneamente son discordantes por tener diferente frecuencia.
Efecto Döeppler: Al estudiar la relación entre frecuencia y altura, es interesante mencionar el fenómeno fácilmente observable en esta época
donde la velocidad de los medios de locomoción aumenta constantemente: El efecto Döeppler, llamado así en honor al físico alemán que lo
describió por primera vez en 1842 y consiste en lo siguiente: Cuando entre una fuente sonora y un observador existe un movimiento relativo, sea
de alejamiento o de acercamiento, el observador No oye el sonido con la altura que le correspondería sino porque ésta aumenta en el primer caso
y disminuye en el segundo. Por ejemplo: Si una locomotora pasa a gran velocidad por una estación haciendo sonar un silbato los observadores
situados sobre los andenes de la estación escuchan dicho silbato como un sonido cuya altura aumenta constantemente mientras la locomotora se
acerca, llegando a un máximo cuando pasa frente a ellos y disminuyendo luego al alejarse. Si en la estación están tocando una campanilla o
cualquier otra señal acústica los pasajeros del tren realizarán observaciones similares. Esto ocurre porque al aumentar o disminuir la distancia
entre la fuente y el observador, éste recibe una cantidad de ondas respectivamente menor o mayor en las que corresponden al sonido producido
por aquella.
La Intensidad del Sonido: Desde el punto de vista Psicológico, es la cualidad de la sensación sonora que queremos indicar cuando decimos que
un sonido es más fuerte o más débil que otro. Es la cantidad de energía acústica que contiene un sonido, la intensidad viene determinada por la
potencia, que a su vez está determinada por la amplitud del movimiento vibratorio que origina el sonido y nos permite distinguir si el sonido es
fuerte o débil. Los sonidos que percibimos suelen superar un Umbral auditivo -0 decibeles- y no llegar al umbral de dolor -140- db-. Esta
cualidad se mide con el sonómetro y los resultados se expresan en decibeles, en honor a su inventor Alexander Graham Bell. Para representar la
intensidad en la música se utilizan los matices.
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La Duración: Es el tiempo que tarda en detenerse un movimiento vibratorio. Esta cualidad determina el ritmo musical, ya que se
combinan sonidos largos y cortos. A los signos que determinan las distintas duraciones musicales se los llama “Figuras”
Pulsaciones: Un sonido de 440 ciclos y otro de 445 ciclos producirán cinco pulsaciones por segundo. Las pulsaciones tienen un papel
importantísimo en muchos fenómenos musicales puesto que contribuyen a las sensaciones de consonancia o disonancia que permiten
afinar los instrumentos.
La noción de Ruido: El término ruido proviene del latín rugitus y quiere decir rugido. Un rugido asusta, perturba, por eso se ha
estipulado convencionalmente que un ruido es: “Un estímulo sonoro molesto”. Se percibe sin ser deseado y sin que suministre una
información útil. La situación y circunstancias del receptor son las que deciden cuando un sonido es ruido. Por ejemplo: El bocinazo
lejano que interrumpe una charla puede ser considerado ruido para quienes estaban hablando, pero no lo será seguramente para el peatón
al que estaba destinado mientras cruzaba descuidadamente la calle. Para él, ese bocinazo habrá resultado una información útil. La música,
según las circunstancias puede ser considerado un elemento invasor y agresivo por ejemplo hoy en día en el posmodernismo nos
encontramos con la problemática de aquél que cree escuchar buena música y lo hace con su celular al máximo en un lugar público o en
un colectivo molestando al resto de los demás pasajeros, queriendo imponer lo que a uno le gusta por encima de los demás y así obligar a
todos a escuchar ese ruido. Máximo si es reggaeton, marcha o cumbia villera en donde prevalece constantemente más el ritmo percusivo
que gira siempre sobre lo mismo careciendo de variación y musicalidad al no tener secuencias armónicas elaboradas y matizadas con una
melodía fina estéticamente y a su vez pudiendo verse en su prosa una letra carente de poesía, metáfora y demás requerimientos musicales
para ser considerado una canción con cierto nivel musical. La solución para ese ruido molesto y agresivo en este caso son los auriculares
para no olvidar el principio fundamental de convivencia social que nos dice que “la libertad de uno termina en donde empieza la del otro”
Existe documentación que muestra los efectos nocivos del ruido excesivo en libros editados en 1580, donde se encuentran referencias
sobre tiradores de arcabuz (Arma encendida por una mecha) sordos por los disparos de sus armas. En Inglaterra de 1750 se hablaba de la
sordera profesional de los obreros que trabajan junto a las primitivas calderas de vapor. El sonido excesivo y constante no solo trae
sordera sino que en el mediano plazo incluye trastornos hormonales, digestivos, circulatorios y psocofisiológicos. Entre estos último se
anotan pedidas de memoria, imposibilidad de lograr concentración y modificaciones del carácter. Los médicos consideran como ruidos
peores par la salud los llamados impulsivos. Así se denominan los sucesos acústicos rápidos- tiros, martillazos- cuyo nivel sonoro sube a
160 db en pocos milisegundos. Lo suficiente para causar sordera inmediata y definitiva.
Tabla de ruidos:
Conversación en voz normal
Escuchar música con parlantes
Orquesta sinfónica
Discoteca ruidosa
Telares industriales
Martillo neumático
Sierras sin fin
Prensas neumáticas
Entre
Entre
Entre
Entre
Entre
Entre
Entre
Entre
Entre
Entre
Entre
Concierto de Rock en estadio cerrado
Umbral del dolor
Fusil automático de repetición
35
70
80
90
90
90
90
90
110
120
165
y
y
y
y
y
y
y
y
y
y
y
50
100
100
105
105
110
115
115
115
125
170
decibeles
decibeles
decibeles
decibeles
decibeles
decibeles
decibeles
decibeles
decibeles
decibeles
decibeles
El Timbre: Es la cualidad que permite distinguir los sonidos producidos por los diferentes instrumentos. Más concretamente, el timbre o
forma de onda es la característica que nos permitirá distinguir una nota de la misma frecuencia e intensidad producida por instrumentos
diferentes. La forma de onda viene determinada por los armónicos, que son una serie de vibraciones subsidiarias que acompañan a una
vibración primaria o fundamental del movimiento ondulatorio (especialmente en los instrumentos musicales). Normalmente, al hacer
vibrar un cuerpo, no obtenemos un sonido puro, sino un sonido compuesto de sonidos de diferentes frecuencias. A estos se les llama
armónicos. La frecuencia de los armónicos, siempre es un múltiplo de la frecuencia más baja llamada frecuencia fundamental o primer
armónico. A medida que las frecuencias son más altas, los segmentos en vibración son más cortos y los tonos musicales están más
próximos los unos de los otros. Si se toca el La situado sobre el Do central de un violín, un piano y un diapasón, con la misma intensidad
en los tres casos. Los sonidos son idénticos en frecuencia y amplitud, pero muy diferentes en timbre. De las tres fuentes, el diapasón es el
que produce el tono más sencillo, que en este caso está formado casi exclusivamente por vibraciones con frecuencias de 440 Hz.
Debido a las propiedades acústicas del oído y las propiedades de resonancia de su membrana vibrante, es dudoso que un tono puro llegue
al mecanismo interno del oído sin sufrir cambios. La componente principal de la otra nota producida por el piano o el violín también tiene
una frecuencia de 440 Hz. Sin embargo, esas notas también contienen componentes con frecuencias que son múltiplos exactos de 440 Hz,
los llamados tonos secundarios, como 880, 1320 o 1760 Hz. Las intensidades concretas de esas otras componentes, los llamados
armónicos determinan el timbre de la onda.
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“Las fuentes Sonoras”
Ya se ha mencionado que el factor primordial para la producción del sonido es el movimiento que surge de un cuerpo
vibratorio que produce una onda de compresión en el aire. Lo que anunciamos como cuerpo vibratorio es la fuente. Las
fuentes sonoras más naturales son la voz humana y el cuerpo.
La voz Humana
El aparato Fonatorio: El aparato fonador es un conjunto de órganos que
interviene en la producción de sonidos. El objetivo fundamental de estos
sonidos es la comunicación humana mediante el lenguaje hablado o cantado.
En los seres humanos, el aparato fonador está formado por la boca, la nariz,
la faringe, la laringe, la tráquea, los pulmones y el diafragma. Los órganos
que lo integran forman parte a su vez del aparato respiratorio y algunos del
aparto digestivo. La emisión de sonidos lingüísticos presenta tres fases:
respiratoria, fonatoria o glotal y articulatoria, que tienen lugar en los
pulmones, la laringe y el tracto vocal, respectivamente.
Para convertirse en sonido, el aire procedente de los pulmones debe provocar
una vibración, siendo la laringe el primer lugar en que se produce. La laringe
está formada por un conjunto de cartílagos y una serie de ligamentos y
membranas que sostiene unas bandas de tejido muscular llamadas cuerdas
vocales. La tensión de elasticidad, altura, anchura, longitud y grosor de las
cuerdas vocales pueden variar dando lugar a diferentes efectos sonoros. El
efecto más importante de las cuerdas es la producción de una vibración
audible en los llamados sonidos sonoros, en contraste con los sonidos sordos,
en cuya producción no vibran las cuerdas vocales.
En español todas las vocales y muchas consonantes (m, b, d,..) son sonoras.
Clasificación de las voces
“Clasificar una voz es… determinar la extensión sonora sobre la cual un sujeto puede trabajar su voz sin correr riesgo de
fatigar su laringe.” Las voces humanas femeninas y masculinas se agrupan en seis clases de acuerdo a su extensión,
es decir el número de notas que emite con facilidad y su tesitura, sonidos más convenientes a la voz.
Voces
Femenina
Registro
Agudo
Soprano
Registro
Medio
Mezzosoprano
Registro
Grave
Contralto
Masculina
Tenor
Barítono
Bajo
(Realizar escucha de apreciación musical en clase pertinente a sus diferentes registros).
Las voces de los niños-voces blancas- son afectadas en la pubertad, al producirse el fenómeno de mutación o
cambio de voz. Ésta desciende en la escala musical de la voz cantada, debido a cambios que se producen en la
laringe como parte del crecimiento y desarrollo del individuo.
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La radiación electromagnética es un tipo de campo electromagnético variable, es decir una combinación de campos
eléctricos y magnéticos oscilantes, que se propagan a través del espacio transportando energía de un lugar a otro.1
La radiación electromagnética puede manifestarse de diversas maneras como calor radiado, luz visible, rayos X o rayos
gamma. A diferencia de otros tipos de onda, como el sonido, que necesitan un medio material para propagarse, la
radiación electromagnética se puede propagar en el vacío. En el siglo XIX se pensaba que existía una sustancia
indetectable, llamada éter, que ocupaba el vacío y servía de medio de propagación de las ondas electromagnéticas. El
estudio teórico de la radiación electromagnética se denomina electrodinámica y es un subcampo del electromagnetismo.
Fenómenos asociados a la radiación electromagnética.
Existen multitud de fenómenos físicos asociados con la radiación electromagnética que pueden ser estudiados de
manera unificada, como la interacción de ondas electromagnéticas y partículas cargadas presentes en la materia. Entre
estos fenómenos están por ejemplo la luz visible, el calor radiado, las ondas de radio y televisión o ciertos tipos
de radioactividad por citar algunos de los fenómenos más destacados. Todos estos fenómenos consisten en la emisión de
radiación electromagnética en diferentes rangos de frecuencias (o equivalentemente diferentes longitudes de onda),
siendo el rango de frecuencia o longitud de onda el más usado para clasificar los diferentes tipos de radiación
electromagnética. La ordenación de los diversos tipos de radiación electromagnética por frecuencia recibe el nombre
de espectro electromagnético.
Luz visible
La luz visible está formada por radiación electromagnética cuyas longitudes de onda están comprendidas entre 400 y
700 nm. La luz es producida en la corteza atómica de los átomos, cuando un átomo por diversos motivos recibe energía
puede que algunos de sus electrones pasen a capas electrónicas de mayor energía. Los electrones son inestables en capas
altas de mayor energía si existen niveles energéticos inferiores desocupados, por lo que tienden a caer hacia estos, pero
al decaer hacia niveles inferiores la conservación de la energía requiere la emisión de fotones, cuyas frecuencias
frecuentemente caen en el rango de frecuencias asociados a la luz visible. Eso es precisamente lo que sucede en
fenómenos de emisión primaria tan diversos como la llama del fuego, un filamento incandescente de una lámpara o la
luz procedente del sol. Secundariamente la luz procedente de emisión primaria puede ser reflejada, refractada, absorbida
parcialmente y esa es la razón por la cual objetos que no son fuentes de emisión primaria son visible.
Calor radiado
Cuando se somete a algún metal y otras substancias a fuentes de temperatura estas se calientan y llegan a emitir luz
visible. Para un metal este fenómeno se denomina calentar "al rojo vivo", ya que la luz emitida inicialmente es rojizaanaranjada, si la temperatura se eleva más blanca-amarillenta. Conviene señalar que antes que la luz emitida por metales
y otras substancias sobrecalentadas sea visible estos mismos cuerpos radian calor en forma de radiación infrarroja que
es un tipo de radiación electromagnética no visible directamente por el ojo humano.
Interacción entre radiación electromagnética y conductores.
Cuando un alambre o cualquier objeto conductor, tal como una antena, conduce corriente alterna, la radiación
electromagnética se propaga en la misma frecuencia que la corriente.
De forma similar, cuando una radiación electromagnética incide en un conductor eléctrico, hace que los electrones de su
superficie oscilen, generándose de esta forma una corriente alterna cuya frecuencia es la misma que la de la radiación
incidente. Este efecto se usa en las antenas, que pueden actuar como emisores o receptores de radiación
electromagnética.
Estudios mediante análisis del espectro electromagnético
Se puede obtener mucha información acerca de las propiedades físicas de un objeto a través del estudio de su espectro
electromagnético, ya sea por la luz emitida (radiación de cuerpo negro) o absorbida por él. Esto es la espectroscopia y se
usa ampliamente en astrofísica y química. Por ejemplo, los átomos de hidrógeno tienen una frecuencia natural de
oscilación, por lo que emiten ondas de radio, las cuales tiene una longitud de onda de 21,12 cm.
Penetración de la radiación electromagnética
En función de la frecuencia, las ondas electromagnéticas pueden no atravesar medios conductores. Esta es la razón por
la cual las transmisiones de radio no funcionan bajo el mar y los teléfonos móviles se queden sin cobertura dentro de
una caja de metal. Sin embargo, como la energía no se crea ni se destruye, cuando una onda electromagnética choca con
un conductor pueden suceder dos cosas. La primera es que se transformen en calor: este efecto tiene aplicación en los
hornos de microondas. La segunda es que se reflejen en la superficie del conductor (como en un espejo).
Refracción
La velocidad de propagación de la radiación electromagnética en el vacío es c. La teoría electromagnética establece que:
Siendo
y
la permitividad eléctrica y la permeabilidad magnética del vacío respectivamente.
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En un medio material la permitividad eléctrica tiene un valor diferente a . Lo mismo ocurre con la
permeabilidad magnética y, por tanto, la velocidad de la luz en ese medio será diferente a c. La velocidad
de propagación de la luz en medios diferentes al vacío es siempre inferior a c.
Cuando la luz cambia de medio experimenta una desviación que depende del ángulo con que incide en la
superficie que separa ambos medios. Se habla, entonces, de ángulo incidente y ángulo de transmisión. Este
fenómeno, denominado refracción, es claramente apreciable en la desviación de los haces de luz que inciden
en el agua.
La velocidad de la luz en un medio se puede calcular a partir de su permitividad eléctrica y de su
permeabilidad magnética de la siguiente manera:
Dispersión
La permitividad eléctrica y la permeabilidad magnética de un medio diferente del vacío dependen, además de
la naturaleza del medio, de la longitud de onda de la radiación. De esto se desprende que la velocidad de
propagación de la radiación electromagnética en un medio depende también de la longitud de onda de dicha
radiación. Por tanto, la desviación de un rayo de luz al cambiar de medio será diferente para cada color (para
cada longitud de onda). El ejemplo más claro es el de un haz de luz blanca que se "descompone" en colores al
pasar por un prisma. La luz blanca es realmente la suma de haces de luz de distintas longitudes de onda, que
son desviadas de manera diferente. Este fenómeno se llama dispersión. Es el causante de la aberración
cromática, el halo de colores que se puede apreciar alrededor de los objetos al observarlos con instrumentos
que utilizan lentes como prismáticos o telescopios.
Espectro electromagnético
Atendiendo a su longitud de onda, la radiación electromagnética recibe diferentes nombres, y varía desde los
energéticos rayos gamma (con una longitud de onda del orden de picómetros) hasta las ondas de radio (longitudes de
onda del orden de kilómetros), pasando por el espectro visible (cuya longitud de onda está en el rango de las décimas de
micrómetro). El rango completo de longitudes de onda es lo que se denomina el espectro electromagnético.
El espectro visible es un minúsculo intervalo que va desde la longitud de onda correspondiente al
color violeta (aproximadamente 400 nanómetros) hasta la longitud de onda correspondiente al
color rojo (aproximadamente 700 nm).
En telecomunicaciones se clasifican las ondas mediante un convenio internacional de frecuencias en función
del empleo al que están destinadas como se observa en la tabla, además se debe considerar un tipo especial
llamado microondas, que se sitúan su rango de frecuencias entre 1 GHz y 300 GHz, es decir, longitudes de
onda de entre 30 centímetros a 1 milímetro, que tienen la capacidad de atravesar la ionosfera terrestre,
permitiendo la comunicación satelital.
Clasificación de las ondas en telecomunicaciones.
Sigla
Rango
VLF 10 kHz a 30 kHz
Denominación
Empleo
Muy baja frecuencia
Radio gran alcance
Baja frecuencia
Radio, navegación
Frecuencia media
Radio de onda media
Alta frecuencia
Radio de onda corta
VHF 30 MHz a 300 MHz
Muy alta frecuencia
TV, radio
UHF 300 MHz a 3 GHz
Ultra alta frecuencia
TV, radar, telefonía móvil
SHF 3 GHz a 30 GHz
Súper alta frecuencia
Radar
EHF 30 GHz a 300 GHz
Extremadamente alta frecuencia Radar
Kilohercio= 10mil(H)
LF
30 kHz a 300 kHz
MF 300 kHz a 3 MHz
HF
3 MHz a 30 MHz
Megahercio= 1milón(H)
Gigahercio= Mil Millones(H)
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