Cualidades del sonido - Características de las ondas sonoras
Cuatro son las cualidades que definen al sonido: altura, duración, intensidad o volumen y timbre.
a) Altura
La altura está determinada por la frecuencia fundamental de las ondas sonoras, que es el número de vibraciones por segundo .
Es una propiedad por medio de la cual el sonido puede clasificarse en agudo, medio y grave (tono del sonido). Los sonidos graves son los de frecuencia baja y los sonidos altos son los de gran frecuencia.
La unidad de medida de la frecuencia es el hercio (Hz), que equivale a una vibración por segundo.
Sonidos con diferentes frecuencias
Cuantas más vibraciones por segundo, el sonido es más agudo y cuantas menos vibraciones por segundo, el sonido es más grave.
El oído humano puede oir sonidos con frecuencias entre, aproximadamente, 20 y 20.000 Hz.
Cada ser humano escucha de manera un poco diferente y tiene diferentes umbrales auditivos. El rango de audición también cambia con la edad. Las personas más jóvenes generalmente pueden escuchar frecuencias más altas.
En este enlace puedes oir una Onda sinusoidal que atraviesa todo el espectro de audio humano, comenzando en 20Hz y terminando en 20.000Hz.
Esta onda tiene el mismo nivel de volumen medido, sin embargo, la percepción del sonido humano difiere según la frecuencia. Para frecuencias más bajas (por debajo de 1 kHz) es posible que desee aumentar el volumen, pero no olvides bajarlo más tarde para evitar daños en la audición.
A los sonidos con frecuencias inferiores a 20 Hz se les llama infrasonidos. A los que tienen frecuencia superior a 20 kHz (20.000 Hz) se les llama ultrasonidos.
Aunque no podamos oír estos sonidos, podemos utilizarlos en diversas aplicaciones tecnológicas, como el sonar, los sonogramas, algunos aparatos quirúrgicos, y ciertos métodos de limpieza de materiales.
Cada tipo de animal tiene un rango auditivo diferente. Es muy conocido el hecho que los perros pueden sentir frecuencias más altas que nosotros, es decir, ultrasonidos.
Algunos animales, como los delfines, también usan las ondas ultrasónicas en una técnica especial, llamada ecolocalización, que les permite situar objetos y otros animales incluso en la oscuridad.
Para el murciélago, su oído es vital. Lo utiliza al volar y al cazar. Un murciélago sordo sería incapaz de sobrevivir.
No somos igual de sensibles a todas las frecuencias. Los sonidos musicales no pasan de 4.500 Hz, pues a partir de esta frecuencia el oído sólo percibe un pitido brillante. Por el contrario, entre 20 y 4.500 Hz nuestro oído es capaz de distinguir sonidos con frecuencias separadas por sólo 1 Hz.
Al proceso de igualar las frecuencias de las diferentes notas entre los distintos instrumentos en relación a un punto de referencia, se lo conoce con el nombre de afinación.
El diapasón, es el que se utiliza como punto de referencia para afinar instrumentos a partir de la nota LA (440 hz), que emite al ser golpeado.
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Los puntos azules representan moléculas de aire que rebotan hacia adelante y hacia atrás a medida que el sonido viaja a través de ellas.
Toca la lupa para acercar y ver una línea roja que representa la posición de una molécula, trazando la forma de la onda.
Realiza las siguientes actividades:
Actividad 1 ¿Qué sonidos escucha el ser humano?
Actividad 2 Glissando: reconocimiento auditivo
Actividad 3 Averigua la altura del sonido
Actividad 4 Ordena la escala musical
Las diferentes alturas de los sonidos se representan en música mediante las notas musicales.
La sucesión de sonidos de diferentes alturas nos da la melodía.
La altura viene determinada por:
El tamaño: cuanto más grande sea un instrumento más grave será el sonido que produzca, cuanto más pequeño más agudo será el sonido.
La longitud: cuanto más larga sea una cuerda más grave es el sonido, cuanto más corta más agudo, por eso hay instrumentos que tienen cuerdas de diferente longitud.
También cuanto más largo sea el tubo de un instrumento de viento, más grave será su sonido y cuanto más corto más agudo.
La tensión: cuanto más tensa esté una cuerda, o una membrana, más agudo es el sonido y cuanto menos tensa, más grave.
La presión: a mayor presión del aire más agudo será el sonido a menor más grave.
b) Duración
Está determinada por la persistencia de la onda sonora en el tiempo. (tiempo que tarda en extinguirse la vibración)
Es la característica del sonido que nos permite diferenciar sonidos largos de sonidos cortos. La podemos definir como el tiempo de permanencia de un sonido.
Las diferentes duraciones las representamos gráficamente en el pentagrama con las figuras musicales.
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La sucesión de sonidos de distinta duración nos da el ritmo.
La velocidad a la que se reproducen estas duraciones del sonido, está definida por el tempo de la música, es decir, la velocidad de pulsación.
El tempo puede ser lento: largo, lento, adagio; moderado: andante, moderato o rápido: allegro, vivace, presto.
Actividad 1 La duración en la música
Actividad 2 Las figuras musicales
c) Intensidad
La intensidad viene determinada por la amplitud de la onda, que es la altura de la onda. La podríamos definir como la fuerza con la que se produce un sonido. A menor amplitud menor intensidad y a mayor amplitud mayor intensidad. Es la cualidad del sonido que nos permite distinguir un sonido fuerte de uno débil.
Amplitud y volumen sonoro (ver vídeo)
La intensidad sonora se mide en decibelios (dB).
Los sonidos que percibimos deben superar el umbral auditivo (0 dB) y no llegar al umbral de dolor (140 dB). Llamamos umbral de dolor a la intensidad máxima de sonido a partir de la cual el sonido produce en el oído sensación de dolor.
Por encima de los 100 dB es muy recomendable siempre que sea posible, utilizar protectores para los oídos. En puestos de trabajos, se considera necesario el utilizar protectores en ambientes con niveles de 85 dB, siempre y cuando la exposición sea prolongada.
Los daños producidos en el oído por exposiciones a ruidos muy fuertes son acumulativos e irreversibles, por lo que se deben de extremar las precauciones. De la exposición prolongada a ruidos se observan trastornos nerviosos, cardiacos y mentales.
La intensidad del sonido se representa en partituras mediante indicaciones dinámicas:
Actividad 1 Encuentra la pareja
d) Timbre
El timbre viene determinado por la forma de la onda, y es la cualidad del sonido que nos permite distinguir dos instrumentos diferentes que producen el mismo sonido con la misma frecuencia, duración e intensidad.
Actividad 1 ¿Cuántos instrumentos identificais?
Normalmente, al hacer vibrar un cuerpo, no obtenemos un sonido puro, sino un sonido compuesto de sonidos de diferentes frecuencias. A estos se les llama armónicos. (ver vídeo)
La onda que produce cada instrumento es la suma de la onda del tono principal o fundamental (que determina la altura del sonido) y otras ondas más pequeñas que también genera, denominadas armónicos.
El sonido fundamental (la nota que sentimos) y los sonidos armónicos se mezclan de manera que forman un único sonido. El timbre de cada instrumento depende, en gran parte, de esta mezcla.
Cada material vibra de una forma diferente provocando ondas sonoras complejas que lo identifican.
Ver los siguientes vídeos: vídeo 1, vídeo 2, vídeo 3
Un espectrograma es una representación visual de las variaciones de la frecuencia en el eje vertical, y de la intensidad del sonido mediante niveles de colores a lo largo del tiempo que se representa en el eje horizontal.
Aquí puedes ver un espectograma virtual, y comprobar las gráficas de varios sonidos. Y aquí tienes otro.
El timbre se representa en la música indicando al principio del pentagrama, el nombre del instrumento que interpreta la obra. Relacionada con el timbre está la instrumentación y la orquestación.
La Instrumentación es la escritura para instrumentos individuales lo que involucra el uso de sus timbres particulares, sus técnicas y sus calidades expresivas.
La Orquestación es la escritura para la orquesta involucrando el conocimiento y manejo de texturas y grupos de timbres individuales y combinados.
Orquestar es el paso siguiente a instrumentar, e implica un concepto mucho más amplio e íntimamente relacionado con la composición.
Realiza las siguientes actividade
Actividad 1 -Repasa lo que has aprendido con los esquemas 1 y 2.
Actividad 2 -Comprueba lo que has aprendido contestando a las fichas
Actividad 3 -Los sonidos según sus ondas
Actividad 4 -Realiza el siguiente cuestionario
Actividad 5 – Las cualidades del sonido
Haz un repaso general con este enlace rodeados de sonidos
Aquí tienes el tema en pdf, el cuadro resumen del tema y un resumen de las actividades.