Qué es el Sonido?

Vibración

Energía

Registro de las vibraciones sonoras

Estas vibraciones quedaban registradas al producirse sonido

Como las vibraciones registradas tenían formas muy complejas, se buscó entender el sonido con alguna

herramienta que represente un movimiento ondulatorio en su forma más simple

Para ello se utilizó una función del seno

llamada Sinusoide

Las sinusoides son también llamadas

Tonos Puros

SinusoideSinusoide

La onda sinusoidal coresponde a una función matemáticaLa onda sinusoidal coresponde a una función matemática

Los Tonos Puros solo existen al ser generados Los Tonos Puros solo existen al ser generados electrónicamente por Osciladores. Son constantes y se electrónicamente por Osciladores. Son constantes y se mantienen en el tiempo.mantienen en el tiempo.

Qué podemos representar con una onda sinusoidal?

Se tomó como modelo el péndulo

Éste representa un movimiento ondulatorio uniforme

De este modelo se pueden extraer distintos parámetros

Los parámetros fundamentales del Sonido

Periodo (P)

Amplitud (a) aa a’a’

Tiempo[t]

La AMPLITUD es el punto de máxima elongación de la onda sinusoidal

Es proporcional a la cantidad de energía que se aplicó para generar la vibración

Los terminos intensidad y potencia están también relacionados con la amplitud

Los ciclos, el período y la FRECUENCIAFunción y = Función y = sen Xsen X

0˚0˚

90˚90˚

270˚270˚

0˚0˚ 90˚90˚ 180˚180˚ 270˚270˚ 360˚360˚ 90˚90˚

Onda Sinusoidal o SenoidalOnda Sinusoidal o Senoidal

Por cada vez que se recorre la superficie del círculo se entiende que se ha cumplido un Ciclo

El tiempo que tarda en cumplirse un ciclo es llamado el Período [P]

180˚180˚

A la cantidad de veces que el período se repite en un segundo se lo llama FRECUENCIA [HZ]

tt

Frecuencia [ ƒ ]

Ciclos

Tiempo = 1Seg

Frecuencia = 1/P = [Hz]

La Frecuencia representa la cantidad de ciclos que hay en un segundo.

Se utiliza como unidad el Hertz [Hz]

SeñalOnda Mecánica (movimiento ondulatorio)

A diferencia de otras ondas (por ej. la Luz), necesita un medio para propagarse.

SonidoSonidoSon aquellas señales que percibimos con nuestro oídoSon aquellas señales que percibimos con nuestro oído

No todas las vibraciones se interpretan como sonido

Parámetros fundamentales del Sonido

Señal Señal (Mediciones(Mediciones

))

FrecuenciaFrecuencia

AmplitudAmplitud

Forma de Forma de OndaOnda

Tiempo Tiempo físicofísico

Sonido Sonido (Perceptual(Perceptual

))

AlturAlturaa

Sonoridad Sonoridad (Nivel)(Nivel)Timbre Timbre (Color)(Color)

Tiempo psicológicoTiempo psicológico

Frecuencia y altura: a medida que aumenta la frecuencia percibimos un aumento en la altura

Cuando la frecuencia se duplica, se dice que aumentó una octava. 80Hz

160Hz 1 8va + agudo

AlturaLa altura está relacionada con la frecuencia. Al aumentar esta, percibimos Sonidos más Agudos

La tecla 28 de un piano se corresponde con un DO (130.81Hz), al aumentar una 8va (12 semitonos = 12 teclas hacia la derecha) nos encontramos con el DO de la 4ta 8va. Éste tiene el doble de frecuencia que el anterior (C4 = 261.63)

SonoridadSonoridadLa sonoridad está relacionada con la amplitud de la vibración.La sonoridad está relacionada con la amplitud de la vibración.

Amplitud (a)Amplitud (a)

A mayor amplitud mayor presión sonora: mayor A mayor amplitud mayor presión sonora: mayor sonoridadsonoridad

TimbreTimbreEs el resultado de la combinación de varios factores que Es el resultado de la combinación de varios factores que componen el espectro armónico de los sonido de la componen el espectro armónico de los sonido de la naturaleza que le dan identidad única a un sonidonaturaleza que le dan identidad única a un sonido

LA LA (440Hz)(440Hz)

TimbreTimbreLos sonidos de la naturaleza son complejosLos sonidos de la naturaleza son complejos

Los sonidos complejos tienen un espectro sonoro armónico Los sonidos complejos tienen un espectro sonoro armónico que puede descomponerse en tonos puros, según el análisis que puede descomponerse en tonos puros, según el análisis de Fourrier de Fourrier

440Hz 440Hz PianoPiano

TimbreTimbre

Está determinado en buena medida por el Está determinado en buena medida por el comportamiento del espectro sonoro.comportamiento del espectro sonoro.

La variables son: La cantidad, la calidad, la La variables son: La cantidad, la calidad, la distribución relativa y la intensidad relativa de distribución relativa y la intensidad relativa de los componentes o armónicos.los componentes o armónicos.

Espectro Sonoro de un Sonido ComplejoEspectro Sonoro de un Sonido Complejo

440Hz440Hz

880Hz880Hz

1320Hz1320Hz

1760Hz1760Hz

10106600

-6-6-10-10

1414

-14-14

CicloCiclo

Fundamental Fundamental 1er armónico1er armónico

2do armónico2do armónico

3er armónico3er armónico

4to armónico4to armónico Espectro Espectro Sonoro o Sonoro o armónicoarmónico

Espectro Sonoro de un Sonido ComplejoEspectro Sonoro de un Sonido Complejo

440Hz440Hz

880Hz880Hz

1320Hz1320Hz

1760Hz1760Hz

FrecuenciaHzFrecuenciaHztiempo tiempo msegmseg

Nivel dBNivel dB

Envolvente DinámicaEnvolvente Dinámica

tiempotiempo

Nivel dBNivel dB

tiempotiempo

Nivel dBNivel dB

AttackAttack

SustainSustain

DecayDecay DecayDecay

SustainSustainAttackAttack

SonidSonidoo

FuenteFuenteFuenteFuente MedioMedioMedioMedio ReceptorReceptorReceptorReceptor

SonidSonidoo

FuenteFuenteFuenteFuente MedioMedioMedioMedio ReceptorReceptorReceptorReceptor

ElasticidadElasticidad

EnergíaEnergía

ResonadorResonador

Sólido > Sólido > Líquido > Líquido > Gaseoso Gaseoso (dif velocidad)(dif velocidad)

Límites y Límites y condicionantescondicionantes

OídoOído

Sistema Sistema Nervioso Nervioso CentralCentral

Procesos Procesos neuralesneurales

Para que una fuente actúe sobre el medio necesitamos Para que una fuente actúe sobre el medio necesitamos aplicarle cierta energíaaplicarle cierta energía

Fuerza Fuerza ExternaExterna

Molécula Molécula en reposoen reposo

Fuerza Elástica Fuerza Elástica RecuperadoraRecuperadora

AceleraciónAceleración

Fuerza de Fuerza de AceleraciónAceleración

11

2233

Para que cualquier elemento pueda ser una fuente de Para que cualquier elemento pueda ser una fuente de sonido debe contar con un mínimo de elasticidadsonido debe contar con un mínimo de elasticidad

Resonador: elemento agregado que cuando coincide Resonador: elemento agregado que cuando coincide en forma positiva con la frecuencia de resonancia, en forma positiva con la frecuencia de resonancia, enfatiza esa parte del espectro.enfatiza esa parte del espectro.

Resonador actuandoResonador actuando

Sonido originalSonido original

Caja de resonanciaCaja de resonancia

Elemento vibranteElemento vibrante

El sondio en el EspacioEl sonido tiene la propiedad de propagarse.

Mediante el comportamiento de la sinusoide y el análisis del medio se puede observar lo siguiente:

Fuerza Fuerza ExternaExterna

Molécula Molécula en reposoen reposo

Moléculas vecinas propagan la energía en el espacioMoléculas vecinas propagan la energía en el espacio

\\

CompComp CompComp CompCompDescompDescomp DescompDescomp

Gráfica de la Gráfica de la oscilaciónoscilación

El Largo de Onda

Fuerza Fuerza ExternaExterna

Moléculas vecinas propagan la energía en el espacioMoléculas vecinas propagan la energía en el espacio

\\

CompComp CompComp CompCompDescompDescomp DescompDescomp

Gráfica de la Gráfica de la oscilaciónoscilación

Es el espacio que necesita recorrer el sonido para cumplir un ciclo

Fases de la onda

Función y = Función y = sen Xsen X

0˚0˚

90˚90˚

270˚270˚

0˚0˚ 90˚90˚ 180˚180˚ 270˚270˚ 360˚360˚ 90˚90˚

Onda Sinusoidal o SenoidalOnda Sinusoidal o Senoidal

Expresa la posición sobre la superficie del círculo

180˚180˚tt

Suma de señales sinusoidales0˚0˚ 90˚90˚ 180˚180˚ 270˚270˚ 360˚360˚ 90˚90˚

tt

0˚0˚ 90˚90˚ 180˚180˚ 270˚270˚ 360˚360˚ 90˚90˚

tt

Suma de señales sinusoidales0˚0˚ 90˚90˚ 180˚180˚ 270˚270˚ 360˚360˚ 90˚90˚

tt

0˚0˚ 90˚90˚ 180˚180˚ 270˚270˚ 360˚360˚ 90˚90˚

tt