El sonido es una variación de presión en el aire, una vibración que se propaga en un medio elástico en forma de ondas. Su velocidad es de 330 m/s. Es un fenómeno que afecta a la propagación en forma de ondas elásticas, sean audibles o no, generalmente a través de un fluido y que generan el movimiento vibratorio de un cuerpo. El oído convierte las ondas sonoras del aire en ondas mecánicas que, a su vez, son convertidas en ondas eléctricas reconocidas por el cerebro. Para que los humanos podamos percibir un sonido debe estar comprendido entre el rango de audición de 20 y 20.000 Hz. A esto se le denomina rango de frecuencia audible. Por debajo de este rango están los infrasonidos y por encima los ultrasonidos.
El sonido es una percepción subjetiva, que se produce cuando las moléculas en el aire son perturbadas por algún tipo de movimiento producido por un cuerpo vibrante. Esta perturbación genera una onda sonora, de manera similar a la onda que se produce en el agua cuando se arroja una piedra a un estanque.
Esta onda sonora provoca variaciones rápidas en la presión atmosférica que son detectadas por la membrana del tímpano. Esta membrana se moverá al compás de la variación de la presión, y, mediante un mecanismo perteneciente al oído interno, transformará la información mecánica del movimiento a impulsos eléctricos que serán enviados al cerebro.
Cada sonido posee características únicas, que permite identificar la fuente sonora. Los sentidos pueden percibir varias
características esenciales:
Frecuencia del sonido.
Las variaciones de presión del aire pueden ser más o menos rápidas. Cuanto más lenta es la variación más baja es la frecuencia: el sonido entonces será más grave. Cuanto más rápida es la variación más alta es la frecuencia: el sonido entonces será más agudo. La frecuencia de un sonido es el número de ciclos sonoros emitidos por una onda sonora durante un segundo, por lo cual se incrementa al aumentar el número de ciclos por segundo y decrece si se disminuyen. Ese número de ciclos sonoros por segundo es medido en Hertzios [Hz].
Los sonidos agudos, tales como los producidos por un silbato o una flauta, son de altas frecuencias y contienen miles de ciclos por segundo. Los sonidos graves, tales como los producidos por un trueno lejano o un contrabajo, son de bajas frecuencias y contienen pocos ciclos por segundo. Las variaciones percibidas por el oído que oscilan entre los 20 y los 22.050 ciclos por segundo [entre 20 y 22.050 Hz]. Las variaciones de presión del aire pueden ser pequeñas o grandes:
Si la variación es mínima la membrana del tímpano se moverá poco: el sonido será más débil.
Si la variación es violenta la membrana del tímpano se moverá mucho: el sonido será más fuerte.
Intensidad del sonido.
Es la cantidad de energía acústica que contiene un sonido, es decir, lo fuerte o suave que puede llegar a ser. La intensidad viene determinada por la potencia, que a su vez está condicionada por la amplitud y permite distinguir si es fuerte o débil. Los sonidos que percibimos deben superar el umbral auditivo [0 dB] y no llegar al umbral de dolor [140 dB]. Esta cualidad se mide con el sonómetro y los resultados se expresan en decibelios. El decibelio es una unidad relativa empleada en acústica, electricidad, telecomunicaciones y otras especialidades para expresar la relación entre dos magnitudes: la magnitud que se estudia y una magnitud de referencia. El decibelio es una unidad logarítmica, adimensional y matemáticamente escalar. Es la décima parte de un belio (símbolo B), que es el logaritmo de la relación entre la magnitud de interés y la de referencia, pero no se utiliza por ser demasiado grande en la práctica, y por eso se utiliza el decibelio.
El ser humano es más sensible a los sonidos que se encuentran en un rango de frecuencias que va desde los 500 a los 8000 Hz, lo que se corresponde con las frecuencias de los sonidos del habla. El sonido más suave que un oído normal puede percibir se encuentra alrededor de los 0 dB, y el sonido más fuerte tolerabel se encuentra entre 120-140 dB. El sonido fuerte alcanza puntos más altos de nivel de presión sonora que el sonido suave de baja amplitud. Si se alcanzan niveles de intensidad extremos, la presión puede ser tan alta que llega a dañar el oído, del mismo modo que se tratara de un golpe físico.
El timbre.
Es lo que permite distinguir un sonido de otro. Un violín de una trompeta, aunque la frecuencia de esos sonidos sea la misma. Lo que motiva esta diferencia es que las ondas de los sonidos naturales no están compuestas por una sola frecuencia: vibran con varias frecuencias simultáneas. En los sonidos naturales, la frecuencia de vibración más grave es la que determina normalmente el período de duración y la altura musical, y se denomina frecuencia base. Las restantes frecuencias, que suelen ser múltiplos de la frecuencia base, se denominan armónicos. Cada tipo de instrumento musical tiene, por su construcción, una serie diferente de armónicos de amplitudes diferentes que son los que definen su timbre y otorgan esas “señales de identidad” particulares a cada instrumento.
Duración.
La duración de un sonido hace más o menos intensas las anteriores características.
