FT.El sonido.05.Cualidades del sonido

Colegio
El Valle Sanchinarro
Dpto. Ciencias
Asignatura: CCNN 2º ESO
Ficha teórica
Cualidades del sonido
CUALIDADES DEL SONIDO
Revisado:
15/11/2015
Páginas:
1/3
(((((Ver esquemas y dibujos de la pagina 85)))))
Atendiendo a la capacidad del oído para diferenciar las ondas del sonido hemos definido tres
cualidades para caracterizar cualquier sonido. Estas cualidades están relacionadas con sensaciones
corporales (fisiológicas) pero también con magnitudes físicas que nos permitirán medirlas.
INTENSIDAD
En cuanto a esta cualidad, definimos una
magnitud física, a la que llamamos intensidad acústica o
intensidad física y una sensación fisiológica (depende
del receptor) a la que llamamos sonoridad o intensidad
fisiológica.
Intensidad acústica: La definimos como la E por
unidad de t que atraviesa la unidad de superficie
perpendicular a la dirección de propagación.
La intensidad acústica está relacionada con
varias magnitudes (tiene varias razones), pero
fundamentalmente con la amplitud (concretamente depende de su cuadrado: I=f(A2), y da idea de la
cantidad de energía que transporta una onda sonora. Según el valor de la intensidad, clasificamos los
sonidos en fuertes y débiles: “gritos o susurros”. Debido al rozamiento que deben vencer las partículas
del medio al vibrar, se pierde energía, es decir, intensidad se amortigua o reduce
Entendamos la siguiente secuencia de magnitudes para deducir su unidad. Donde w simboliza vatios, la
unidad de potencia (Potencia=Trabajo/tiempo).
Magnitudes
Unidades
E
J
w
I
 2

2
t ·S
s·m
m
Sonoridad: A pesar de ser una sensación, es tan importante el problema del ruido, que hemos
desarrollado una forma para medirla. Es función de la intensidad acústica, pero también de la
sensibilidad del oído. Se mide en decibelios, dB. Se define el intervalo de sonoridad entre el umbral de
audición, 0dB hasta el umbral del dolor, más de 120dB.
La sonoridad es acumulativa, es decir, la sonoridad de varios sonidos simultáneos es la suma de
las sonoridades de cada uno de ellos.
El oído tiene poca capacidad para apreciar intensidades diferentes, por lo que para facilitar esa
labor se trabaja con sonidos con el mismo tono. Dicho de otro modo, nuestro oído es poco preciso en
cuanto a la intensidad del sonido.
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TONO(o altura)
La magnitud física con la que está relacionado
el tono de un sonido es la ν de la onda. Según esta
cualidad clasificamos los sonidos en agudos y graves;
también se habla de tonos altos y bajos (altura de un
sonido).
El tono depende de la ν de la onda, es decir, del
número de oscilaciones por segundo; cuando mayor
sea el tono, más agudo es el sonido.
DIFERENCIAS ENTRE SONIDOS GRAVES Y AGUDOS
1) Para un mismo medio, los sonidos agudos tendrán más ν pero menos λ que los graves,
como representan las ondas anteriores, y viceversa.
2) El amortiguamiento de la intensidad, o pérdida de E de la onda al propagarse, es menor
para los sonidos graves que para los agudos, de forma que si pensamos en dos sonidos que se
propagan con la misma intensidad pero con distinto tono, recorre más distancia el más grave.
EXPLICACIÓN DE POR QUÉ LOS SONIDOS GRAVES ALCANZAN MAYOR DISTANCIA
La distancia que alcanza un sonido depende de la energía que transporta y del medio de propagación. Cuando un sonido
pierde intensidad se dice que se amortigua.
Comparemos dos sonidos de tono, o altura, diferente que transportan la misma E a lo largo del mismo medio.
Si su tono es distinto se diferencian en su frecuencia. Recordemos que la frecuencia es el número de oscilaciones que
realiza una onda (en este caso sonora) durante 1 segundo.
En cada oscilación las partículas del medio vibran, es decir, cambian su posición (recorren cierta distancia) con respecto
a la posición inicial, que se considera la de equilibrio. Si una onda vibra mucho, es decir, si su frecuencia es alta, que es el
caso de los sonidos agudos, las partículas tendrán que vibrar muchas veces, por tanto la onda cederá mucha E debido al
rozamiento entre las partículas. Cuanto menor sea la ν menos E perderá la onda y más lejos llegará. Por ello, y para una
misma E inicial transportada y el mismo medio, los sonidos graves alcanzan mayor distancia que los agudos.
 Por ello, las bocinas de los barcos emiten sonidos graves, pues las distancias marinas son grandes.
Grave
Agudo
))))))))
)))))
))))
))
)))
)
 Las distancias que recorren los elefantes son grandes y suelen encontrarse bastantes separados,
por ello emiten sonidos de frecuencia muy baja (su caminar o golpes con sus pezuñas) y son
capaces de percibirlos y comunicarse a distancias de unos 3 km.
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TIMBRE
Cualidad del sonido, o cualidad
sonora, que permite diferenciar dos
sonidos con la misma intensidad y del
mismo tono. Hemos visto que las ondas
se pueden diferenciar en sus
magnitudes, es decir, en ν, λ, T, A y v,
pero también se pueden diferenciar en
su forma. A esto último hace referencia
la cualidad del timbre. Sonidos con
distinto timbre poseen ondas con formas
diferentes.
Cualquier instrumento (flauta, guitarra,
armónica, banjo, bandoneón, piano, violín, oboe, clarinete.) puede emitir una onda con las mismas
ν, λ, T, A y v, pero nunca con el mismo timbre. Lo mismo ocurre para varias personas, da igual la
edad y el sexo.
Como acabamos de apuntar, las ondas del sonido se caracterizan por la energía que
transportan (intensidad) y por la frecuencia o número oscilaciones que completan en la unidad de
tiempo (tono), pero también se caracterizan por su forma gráfica. La forma de una onda depende
de la forma del foco emisor y del material de que está compuesto. Por ello, cada persona emite una
forma de onda, es decir, cada persona tiene un timbre diferente. Del mismo modo, un clarinete, un
bandoneón y un violín pueden emitir un sonido con la misma intensidad y tono, pero jamás lo
podrán hacer con el mismo timbre, pues tienen formas diferentes.
Interpretaciones de las cualidades del sonido
relacionadas con representaciones gráficas de ondas
Sonido con el mismo tono(ν) Sonidos con la misma I(A) pero
y con distinta intensidad (A) con tonos distintos tonos(ν)
Sonidos con la misma
intensidad(A) y el mismo tono(ν),
pero con distinto timbre