Fundamentos del Movimiento Ondulatorio y las Ondas Sonoras

Movimiento Ondulatorio y Sonido

El sonido se transmite mediante ondas de presión a través del aire o de otro medio material. Estas ondas poseen características específicas que definen su comportamiento y percepción.

Características Fundamentales de las Ondas

Las ondas se describen mediante los siguientes parámetros:

• Amplitud (A): Es la distancia vertical máxima que la onda se separa respecto a su posición de equilibrio inicial.
• Período (T): Es el tiempo que tarda en producirse una vibración completa.
• Frecuencia (f): Corresponde al número de oscilaciones por segundo. Por definición, el período es el inverso de la frecuencia: T = 1/f.
• Longitud de onda (λ): Es la distancia horizontal que recorre la onda durante cada vibración completa.

Caracterización Detallada de las Ondas Sonoras

Frecuencia

• La frecuencia es el número de oscilaciones que una onda efectúa en un intervalo de tiempo determinado. El número de ciclos por segundo se mide en hercios (Hz).
• La frecuencia determina el tono de una nota musical. Cuanto mayor es la frecuencia, más alto es el tono, resultando en un sonido más agudo.
• El oído humano es sensible a vibraciones con frecuencias comprendidas entre 16 Hz y 20.000 Hz. Las frecuencias por debajo de 16 Hz se denominan infrasonidos, y las superiores a 20.000 Hz, ultrasonidos.

Amplitud

• La amplitud representa el grado de movimiento de las moléculas del medio (como el aire) en una onda sonora. En términos musicales, corresponde a la intensidad del sonido.
• Cuanto mayor es la amplitud de la onda, más intensamente golpean las moléculas en el tímpano y más fuerte es el sonido percibido.

Forma de la Onda

• La forma de onda es la característica que permite distinguir una nota de la misma frecuencia e intensidad producida por instrumentos diferentes. Define el timbre del sonido.

Captura y Reproducción del Sonido

Captura y Grabación Analógica

• El micrófono actúa como un transductor que convierte la variación de presión del aire ejercida sobre su membrana en una señal de voltaje variable en el tiempo.
• Esta variación de voltaje puede grabarse de forma analógica mediante diversas tecnologías, como en una cinta magnética o en los surcos de un disco de vinilo.
• En el caso del disco de vinilo, por ejemplo, los surcos trazan trayectorias sobre la espiral del disco que reproducen las formas (son una analogía) de la señal original.
• Cuando se desea reproducir el sonido, la señal eléctrica generada por el cabezal de la pletina o la aguja del tocadiscos se amplifica y se envía a los altavoces. Allí, otro transductor la convierte en un campo magnético capaz de desplazar los conos de papel de los altavoces, haciéndolos oscilar con las frecuencias originales del sonido.

Calidad del Sonido Analógico

• Las grabaciones de sonido analógico almacenan los sonidos en medios físicos de forma mecánica (vinilos) o magnética (cintas). La reproducción utiliza el mismo tipo de medio.
• Una grabación analógica no necesariamente suena peor que una grabación digital; en condiciones óptimas, de hecho, puede sonar mejor.
• Sin embargo, presenta ciertos inconvenientes:
  • La señal analógica se degrada más rápidamente con el tiempo y el uso (las cintas magnéticas se desmagnetizan, y tanto las agujas como los surcos del vinilo se desgastan).
  • En cada copia o generación sucesiva se produce una pequeña pero inevitable pérdida de calidad, de forma que cada nueva copia se parece menos a la señal original.