Ondas de sonido

El sonido empieza con vibraciones en el aire, como las que producen las cuerdas de una guitarra, las cuerdas vocales o un altavoz. Estas vibraciones fuerzan la unión de las moléculas cercanas de aire, lo que eleva ligeramente la presión de aire. Las moléculas de aire sometidas a presión empujan a las otras moléculas de aire que las rodean, que empujan a las moléculas colindantes, y así sucesivamente. Cuando las zonas de alta presión se desplazan por el aire, dejan detrás áreas de baja presión. Cuando estas oleadas de cambios de presión llegan hasta nosotros, vibran en los receptores de nuestros oídos y escuchamos las vibraciones en forma de sonido.

Cuando se observa una forma de onda visual que representa audio, refleja estas ondas de presión de aire. La línea cero de la forma de onda es la presión del aire en reposo. Cuando la línea sube a un pico, representa una presión más elevada; si baja a un valle, representa una presión más baja.

Una onda de sonido representada como forma de onda visual

A. Línea cero B. Área de baja presión C. Área de alta presión 

Medidas de la forma de onda

Algunas medidas describen las formas de onda:

Amplitud

Refleja el cambio de presión desde el pico de la forma de onda hasta el mínimo. Las formas de onda de alta amplitud son altas; las de baja amplitud son más silenciosas.

Ciclo

Describe una única secuencia repetida de cambios de presión, desde presión cero a alta presión, a baja presión y de nuevo a cero.

Frecuencia

Se mide en hercios (Hz) y describe el número de ciclos por segundo. (Por ejemplo, una forma de onda de 1.000 Hz tiene 1.000 ciclos por segundo.) Cuando mayor sea la frecuencia, más alto será el tono musical.

Fase

Se mide en 360 grados e indica la posición de una forma de onda en un ciclo. Cero grados es el punto de inicio, seguido de 90º a alta presión, 180º en el punto central, 270º a baja presión y 360º en el punto final.

Longitud de onda

Se mide en unidades, como pulgadas o centímetros, y es la distancia entre dos puntos con el mismo grado de fase. A medida que aumenta la frecuencia, disminuye la longitud de onda.

Un ciclo único a la izquierda y una forma de onda completa de 20 Hz a la derecha

A. Longitud de onda B. Grado de fase C. Amplitud D. Un segundo 

Cómo interactúan las ondas de sonido

Cuando se encuentran dos o más ondas de sonido, se suman y restan entre sí. Si sus picos y mínimos están perfectamente en fase, se refuerzan unas a otras, lo que da como resultado una forma de onda que tiene una amplitud mayor que las formas de onda individuales.

Si los picos y mínimos de dos formas de onda están perfectamente desfasados, se cancelan entre sí, lo que provoca que no haya forma de onda alguna.

En la mayoría de los casos, no obstante, las ondas se desfasan en diversas magnitudes, lo que da como resultado una forma de onda combinada que es más compleja que las formas de onda individuales. Una forma de onda compleja que representa música, voz, ruido y otros sonidos, por ejemplo, combina las formas de onda de cada sonido.

Nota:

Como consecuencia de su estructura física única, un solo instrumento puede producir ondas sumamente complejas. Por eso, un violín y una trompeta suenan diferentes incluso cuando tocan la misma nota.

Las ondas en fase se refuerzan entre sí.

Las ondas desfasadas se cancelan entre sí.

Dos ondas sencillas se combinan para crear una onda compleja.

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