Generalidades, física del sonido

§1 Presentación

En este capítulo se exponen algunas ideas sobre el sonido en el ordenador; comenzando por algunos conceptos básicos sobre física del sonido, que consideramos un soporte mínimo e indispensable que ayude a comprender aspectos más técnicos de la relación de la informática con el fascinante mundo de la música y el sonido.

Los aspectos más concretos de la tecnología del sonidoen el ordenador actual se han dejado deliberadamente en el aire, apenas apuntados; las razones son varias. En primer lugar el propio desconocimiento del autor (nunca me han interesado demasiado los aspectos tecnológicos de este tipo). En segundo lugar, el fulgurante desarrollo de la tecnología del hardware, hace que dispositivos punteros de hoy parezcan anticuados pasado mañana, por lo que nosparecen más importante las ideas básicas, mucho más perdurables, que los últimos diseños, marca, modelo o tecnología de tal o cual tarjeta de sonido. En tercer lugar, la descripción detallada de dispositivos concretos se saldría totalmente del enfoque que pretendemos para esta obra.

Este capítulo pretende ser simplemente una introducción al tema; introducción que puede servir como punto departida para que los lectores más interesados puedan comenzar a buscar por sí mismos.

§2 Sinopsis

Según el Diccionario de la Lengua de la Real Academia Española, sonido es la sensación producida en el órgano del oído por el movimiento vibratorio de los cuerpos, transmitido por un medio elástico, como el aire. Luego nos aclara que es el efecto de la propagación de las ondas producidas porcambios de densidad y presión en los medios materiales, y en especial el que es audible.

A efectos prácticos podemos destacar dos ideas importantes: Que es una "sensación", (como la luz), por tanto subjetiva, y que el medio de propagación generalmente es el aire. Pero como el diccionario no es el mejor sitio para aprender física, añadiremos algunas puntualizaciones al respecto.

Suponiendo unmedio aéreo (el normal para los seres humanos), el sonido está originado por cualquier perturbación en la presión atmosférica. Esta oscilación en más y en menos alrededor del valor normal, se propaga por el aire en lo que denominamos una onda acústica. En contra de lo que ocurre con las ondas electromagnéticas (la luz), cuya velocidad de propagación es una constante universal, la velocidad depropagación de las ondas acústicas depende en gran medida de las características del medio en que se transmiten. En las películas hemos visto como pegando el oído a la vía del tren se percibe más claramente, y antes, su llegada que si esperamos a oírlo por el aire [1]. También en el agua se propagan los sonidos mejor que en el aire; de esta circunstancia sacan provecho algunos animales marinos parasu comunicación. Otra diferencia importante con respecto a la radiación electromagnética, es que las ondas acústicas necesitan de un medio elástico para su propagación, no pueden transmitirse en el vacío como aquellas.

Nota: En ciertos aspectos, el sonido y la luz comparten características comunes, por lo que frecuentemente estableceremos paralelismos y analogías entre ellos. El puntocrucial, y común, es que ambos se refieren a la "percepción" en nuestra mente de fenómenos físicos, con todo lo que ello tiene de subjetivo, ya que la percepción humana es subjetiva (distinta para cada individuo). No es desde luego fácilmente cuantificable, ni sigue una relación de tipo lineal respecto al fenómeno que las origina. Otro punto importante es que estos fenómenos pueden ser estudiados desdeun punto de vista físico (objetivo) e independiente de la percepción que el humano pueda tener de los mismos.

§3 El sonido en el aire

Los fenómenos que percibimos como sonido son vibraciones, y desde el punto de vista físico es equivalente considerarlas como desplazamientos oscilatorios (en dos direcciones opuestas) de las moléculas del aire, o como alteraciones de presión también...