01 El sonido
Páginas: 6 (1280 palabras)
Publicado: 13 de diciembre de 2015
Sonido
El sonido es una vibración provocada por la perturbación de un cuerpo (golpe o fricción)
Esta vibración puede trasladarse a través de medios sólidos, líquidos o gaseosos. En esta oportunidad estudiaremos el aire.
Cuando un cuerpo es perturbado y vibra, genera cambios de presión positivos y negativos en la presión atmosférica alrededor del cuerpo.
Para entenderlo mejor imaginemosuna cuerda de guitarra que al ser pulsada vibra hacia arriba y hacia abajo. Al hacerlo hacia arriba, provoca un cambio de presión positiva en las moléculas de aire que se encuentran sobre la cuerda, y al instante siguiente cuando la cuerda vibra hacia abajo provoca un cambio de presión negativa sobre las mismas moléculas.
Este fenómeno de compresión y expansión se traslada, ya que las moléculascomprimidas o expandidas provocan una compresión o una expansión en las moléculas cercanas, provocando un efecto ondulatorio esférico alrededor del cuerpo vibrante. Las partículas de aire no viajan, sólo se mueven un poco alrededor de su posición de equilibrio.
Cada efecto ondulatorio tiene los siguientes componentes: frecuencia, amplitud, velocidad, longitud de onda, fase, timbre,envolvente dinámica
Una onda sinusoidal es la onda más simple, y si bien no se encuentra en la naturaleza, nos será de gran utilidad para el siguiente análisis.
Frecuencia
Cuando una vibración ha recorrido todo un ciclo de compresión y expansión decimos que ha completado un ciclo. El número de ciclos que completa por segundo lo llamamos HZ (Hertz) y representa la frecuencia. Porejemplo 50hz, 500hz, 7000hz, etc.
El oído humano esta preparado para oír frecuencias entre 20hz y 20000hz (o 20Kkz).
Tono
Cada frecuencia tiene un equivalente musical llamado tono. Por ejemplo, si un sonido vibra a 440hz, decimos que su tono es La. Es decir, tono es el término musical de frecuencia.
En el grafico adjunto se puede apreciar la equivalencia entre notas y frecuencias.Instrumentos musicales y rangos de frecuencias
Cada instrumento musical trabaja en un rango de frecuencias, en el siguiente grafico podemos observarlo.
Velocidad
La propagación será función de la presión, la temperatura y las condiciones del entorno.
Expresamos la velocidad del sonido en metros por segundo.
Donde:
t (ºC) es la temperatura ambiente.
Como vemos, la velocidad estáligada a la temperatura, no obstante fijaremos dicha velocidad al valor de 344m/s o 34,4cm/ms para aplicaciones en estudio.
Longitud de onda
En muchas situaciones es útil medir la longitud de onda.
La longitud en metros de un ciclo. Se calcula:
L=Velocidad del Sonido / frecuencia
Ejemplo: Cuál es la longitud de 100hz: L = 345m/s /100hz L = 3,45 m
Timbre
El timbre lopodemos definir como el color del sonido, y diferencia del tono, cada instrumento posee un timbre único y particular.
Por ejemplo, cuando afinamos un instrumento con respecto a otro, los dos se encuentran en el mismo tono pero aun así nos suenan diferentes.
El timbre es el resultado de la suma de la frecuencia fundamental y una serie de frecuencias múltiplos de la fundamental llamadosarmónicos, mas una serie de frecuencias que no guardan relación alguna con la fundamental llamados inarmónicos, producto de las vibraciones parciales del instrumento.
Por ejemplo un sonido de guitarra LA tiene como frecuencia fundamental f =440 hz, además contiene una serie de armónicos que son 2f, 3f, 4f, etc. (880hz, 1320hz, 1760hz, 2200hz).
Cada uno de estos armónicos tiene una relación de amplituddiferente según las características del instrumento. Algunos resaltan los armónicos pares , otro los impares, algunos como la trompeta tiene un sonido rico en armónicos y otros como el oboe son mucho mas pobres.
Existen instrumentos como los instrumentos de percusión, que básicamente son inarmónicos, su componente de armónicos no guarda relación alguna con la fundamental y son los que comúnmente...
El sonido es una vibración provocada por la perturbación de un cuerpo (golpe o fricción)
Esta vibración puede trasladarse a través de medios sólidos, líquidos o gaseosos. En esta oportunidad estudiaremos el aire.
Cuando un cuerpo es perturbado y vibra, genera cambios de presión positivos y negativos en la presión atmosférica alrededor del cuerpo.
Para entenderlo mejor imaginemosuna cuerda de guitarra que al ser pulsada vibra hacia arriba y hacia abajo. Al hacerlo hacia arriba, provoca un cambio de presión positiva en las moléculas de aire que se encuentran sobre la cuerda, y al instante siguiente cuando la cuerda vibra hacia abajo provoca un cambio de presión negativa sobre las mismas moléculas.
Este fenómeno de compresión y expansión se traslada, ya que las moléculascomprimidas o expandidas provocan una compresión o una expansión en las moléculas cercanas, provocando un efecto ondulatorio esférico alrededor del cuerpo vibrante. Las partículas de aire no viajan, sólo se mueven un poco alrededor de su posición de equilibrio.
Cada efecto ondulatorio tiene los siguientes componentes: frecuencia, amplitud, velocidad, longitud de onda, fase, timbre,envolvente dinámica
Una onda sinusoidal es la onda más simple, y si bien no se encuentra en la naturaleza, nos será de gran utilidad para el siguiente análisis.
Frecuencia
Cuando una vibración ha recorrido todo un ciclo de compresión y expansión decimos que ha completado un ciclo. El número de ciclos que completa por segundo lo llamamos HZ (Hertz) y representa la frecuencia. Porejemplo 50hz, 500hz, 7000hz, etc.
El oído humano esta preparado para oír frecuencias entre 20hz y 20000hz (o 20Kkz).
Tono
Cada frecuencia tiene un equivalente musical llamado tono. Por ejemplo, si un sonido vibra a 440hz, decimos que su tono es La. Es decir, tono es el término musical de frecuencia.
En el grafico adjunto se puede apreciar la equivalencia entre notas y frecuencias.Instrumentos musicales y rangos de frecuencias
Cada instrumento musical trabaja en un rango de frecuencias, en el siguiente grafico podemos observarlo.
Velocidad
La propagación será función de la presión, la temperatura y las condiciones del entorno.
Expresamos la velocidad del sonido en metros por segundo.
Donde:
t (ºC) es la temperatura ambiente.
Como vemos, la velocidad estáligada a la temperatura, no obstante fijaremos dicha velocidad al valor de 344m/s o 34,4cm/ms para aplicaciones en estudio.
Longitud de onda
En muchas situaciones es útil medir la longitud de onda.
La longitud en metros de un ciclo. Se calcula:
L=Velocidad del Sonido / frecuencia
Ejemplo: Cuál es la longitud de 100hz: L = 345m/s /100hz L = 3,45 m
Timbre
El timbre lopodemos definir como el color del sonido, y diferencia del tono, cada instrumento posee un timbre único y particular.
Por ejemplo, cuando afinamos un instrumento con respecto a otro, los dos se encuentran en el mismo tono pero aun así nos suenan diferentes.
El timbre es el resultado de la suma de la frecuencia fundamental y una serie de frecuencias múltiplos de la fundamental llamadosarmónicos, mas una serie de frecuencias que no guardan relación alguna con la fundamental llamados inarmónicos, producto de las vibraciones parciales del instrumento.
Por ejemplo un sonido de guitarra LA tiene como frecuencia fundamental f =440 hz, además contiene una serie de armónicos que son 2f, 3f, 4f, etc. (880hz, 1320hz, 1760hz, 2200hz).
Cada uno de estos armónicos tiene una relación de amplituddiferente según las características del instrumento. Algunos resaltan los armónicos pares , otro los impares, algunos como la trompeta tiene un sonido rico en armónicos y otros como el oboe son mucho mas pobres.
Existen instrumentos como los instrumentos de percusión, que básicamente son inarmónicos, su componente de armónicos no guarda relación alguna con la fundamental y son los que comúnmente...
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