La onda de sonido

Published On Nov-27-2017

Transcripción

¿Qué es realmente el sonido? Entendemos su manifestación física al percibir su efecto en nuestro sistema auditivo. Sin embargo, esto plantea aún otras interrogantes: ¿Cómo es posible para el sonido viajar tanto a través del aire o el agua, como de un cable eléctrico? ¿Qué propiedades en la constitución física del sonido le permiten tal flexibilidad?

Todos los desarrollos tecnológicos utilizados por la industria de la grabación, desde el fonoautógrafo, inventado por Léon Scott en 1857, hasta los míticos micrófonos del siglo XX, basan su funcionamiento en la naturaleza del fenómeno físico del sonido. A continuación estudiaremos los fundamentos físicos del sonido.

Figura 4.11: Fonoautógrafo

Figura 4.12: Micrófonos clásicos

El sonido es una perturbación en las partículas de un sólido o fluido, que se propaga en distintas direcciones. Consideremos el ejemplo de una guitarra acústica (Figura 4.13). El movimiento de la cuerda desplaza las moléculas de aire que la rodean. Al hacer esto, la cuerda comprime el aire, creando una zona de alta presión. Asimismo, la cuerda expande el aire detrás de ella, generando una zona de baja presión. Luego, la cuerda se desplaza en sentido opuesto, generando una zona de baja presión donde antes había una zona de alta presión, y viceversa.

Figura 4.13: Generación de una onda de sonido

Este proceso se repite, las partículas de aire se desplazan unas a otras produciendo un efecto en cadena que resulta en la propagación de la onda de sonido (Figura 4.14).

Figura 4.14: Zonas de presión en una onda de sonido

Nótese que la oscilación de las partículas es en la misma dirección que la propagación de la onda. Por lo tanto, decimos que la onda es longitudinal. También existen ondas transversales, en las cuales la oscilación de las partículas es en una dirección perpendicular a la dirección de propagación de la onda (Figura 4.15).

Figura 4.15: Ondas longitudinales y transversales

Imaginemos un punto en el aire a través del cual pasa una onda de sonido. Si midiéramos cómo la presión varía en ese punto a lo largo del tiempo, obtendríamos un gráfico como el siguiente:

Figura 4.16: Gráfico de presión contra tiempo de una onda longitudinal

El eje X representa el tiempo, mientras que el eje Y representa la presión ejercida por la onda y, por lo tanto, su amplitud. Es importante recalcar que un mismo punto atravesado por la onda será por momentos una zona de alta presión y en otros, una de baja presión.

El gráfico de la onda sinusoidal no representa el movimiento de las partículas sino los cambios de presión en un punto atravesado por la onda. En muchas ocasiones, este gráfico es malentendido como una representación del movimiento real de las partículas de aire en el espacio. Esto genera la falsa impresión de que el sonido es una onda transversal, cuando en realidad es longitudinal.

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