Sonido

Para hacer una síntesis de muchas definiciones que encontramos sobre el fenómeno del sonido y hacerlo lo más simple posible, podemos decir que, el sonido es el efecto de la vibración de un objeto, que produce un movimiento de partículas que van de un lugar a otro, el medio por el cual puede viajar el sonido es el agua, una estructura o en el que nos vamos a concentrar; el aire.

Carles P. Mas, en su libro “Manual de sonorización en directo”, hace este comentario respecto al sonido; “Si por cualquier medio se origina una vibración en el aire, se produce sonido, siempre que la frecuencia de la vibración se encuentre dentro de los límites capaces de causar una impresión la oído. De hecho lo que denominamos sonido es la forma en que percibimos esas vibraciones”.

Respecto al “viaje” del sonido Bob MacCarthy, en su libro “Sistemas de sonido: Diseño y Optimización”, escribe: “Todas las transmisiones requieren de un medio , es decir, la entidad a través de la cual se pasa de un punto a otro, hecho de moléculas o electrones. En nuestro caso el medio primario son los cables (electrónico) y el aire (acústico), pero entretanto, también hay medios magnéticos y mecánicos”.

En el Capítulo 1 del libro de la empresa Yamaha llamado “Sound Reinforcement Handbook” (Manual del Refuerzo Sonoro), respecto de las ondas de sonido podemos leer: “Lo que escuchamos como sonido, es una forma de energía cinética llamada energía acústica. La energía acústica consiste en fluctuaciones de ondas de presión en un medio físico –usualmente aire.

Propiedades más importantes del Sonido:

*Frecuencia:

Como decíamos en nuestra definición, el sonido es producido por el movimiento de un objeto que hace mover de forma ondulada una masa de partículas, este movimiento ondular de partículas se le llama “ciclo” y puede tener diferentes velocidades, la velocidad de los ciclos se miden en el contexto de tiempo (1 segundo); entonces cuando hablamos de frecuencia, estamos hablando de cantidad de ciclos en 1 segundo y la unidad de medida de la frecuencia es el “Hértz” o “Hertzios” (Hz). La frecuencia es directamente proporcional a la altura del sonido, es decir, un sonido de una frecuencia baja, lo percibimos como un sonido grave; y un sonido de alta frecuencia como un sonido agudo.

¿Podemos escuchar todas las frecuencias? La respuesta es : NO. El ser humano con un oído bien cuidado (debido a que la audición es un sentido que se va perdiendo sin recuperarse) puede llegar a escuchar como frecuencias más graves alrededor de 31Hz y del otro extremo puede llegar a escuchar 18.000Hz (18KHz). Para poder unificar criterios, los profesionales del audio decidieron usar un rango internacional Standard, el rango que comprende entre 20Hz y 20 Khz.

*Longitud de Onda:

La longitud de una onda es la distancia que recorre esta onda en el espacio para completar un ciclo, su unidad de medida es el metro (m) y el símbolo que lo representa es la letra griega Lambda (λ). La Longitud de onda de una frecuencia se puede calcular mediante la siguiente formula:

Donde:

λ : es la longitud de onda

C: es la velocidad de transmisión del sonido, que a su vez depende de la velocidad del sonido que es 331.4 (metros por segundo)y la temperatura ambiente y se calcula:

C= 331.4 (velocidad del sonido)+0.607(constante)+Temperatura ambiente (º C)

Entonces, a una temperatura de 22º C. La velocidad de transmisión será:

C=331.4 +0,607+22

C=344,75 Metros/segundo

F: es la frecuencia de la que queremos obtener su longitud de onda.

Ejemplo:

Para obtener la longitud de onda de una frecuencia de 1000Hz (1Khz) a una temperatura de 22 ºC, tendríamos que dividir, 344.75 (c) / 1000(F)

λ = 344.75 (C)

1000(F)

λ= 0,344 Metros, es decir 34 centímetros de longitud de onda tiene una frecuencia de 1 Khz.

*Fase

Al pensar en la fase de una señal, nos puede ayudar a acercarnos más a este concepto pensar en la señal como un círculo que avanza hacia la derecha (como el sentido de las agujas de un reloj) y va adquirir relevancia cuando estén interactuando 2 o más señales, la fase de mide en grados, donde el grado 0 es el punto de partida de la señal, los 90º son la cuarta parte (1/4) del recorrido que necesita para completar un ciclo completo, los 180º son la mitad (1/2) del recorrido de un ciclo, los 270º son las 3 cuartas partes (3/4) del ciclo y los 360º es la culminación de 1 ciclo completo. EL símbolo para representar la Fase es Phi o Fi (ϕ).

*Timbre:

Esta característica del sonido es única, como el ADN de cada sonido, por medio de ella podemos identificar un objeto solo escuchando su sonido. La capacidad que tenemos de identificar y diferenciar el sonido de una trompeta y no confundirlo con el sonido de un camión o el canto de un ave es porque cada sonido tiene sus propios componentes de frecuencias que lo hacen únicos.

Los sonidos que escuchamos a menos que sea un “tono puro” (es decir, una sola frecuencia), están compuestos por una frecuencia principal , que llamaremos Frecuencia “Fundamental” debido a que es la que más sobresale en volumen, además de esta frecuencia, existen otras frecuencias que pueden ser múltiplos pares o impares de la fundamental incluso anteriores a ella, pero sonando a menos volúmenes a las que llamaremos “Armónicos”.

A continuación, timbres de diferentes instrumentos tocando la misma nota musical y la misma afinación. Podemos observar en los ejemplos que la frecuencia fundamental está representada por la barra más alta (la altura representa el volumen) y las demás (de menos volumen)representan a los armónicos:

Flauta

Bajo

Piano

*Nivel

Cuando hablamos de nivel o amplitud, a grandes rasgos nos estamos refiriendo al “volumen” del sonido, pero para esto necesitamos hablar de decibelios (dB) según describe MacCarthy el decibel o decibelio, es “una unidad que describe una relación entre dos medidas. El decibelio es un sistema de escala logarítmica usado para describir relaciones con un rango de valores muy amplio”. Usamos esta unidad debido a que se asemeja más a la forma que percibimos el sonido, la cual no es lineal.

Pero hay varios tipos de decibeles, debemos entender cual es cual y qué es lo que representan:

dBV o dBU: Estas unidades miden el voltaje eléctrico, en esta unidad el 0 corresponde a un standard fijo promedio desde esta base podemos subir o bajar el nivel, la duplicación del nivel obtenemos cuando elevamos +6dB del valor inicial.

dB SPL: (o también denominados dB acústicos) Con esta unidad lo que medimos es la presión sonora, es decir el volumen audible, lo que podemos escuchar en el ambiente, por su sigla SPL en inglés (Sound Pressure Level) que se traduce como niveles de presión sonido. Donde el valor 0 corresponde a la ausencia total de sonido.

dB FS: En este caso vamos usar esta unidad de medida generalmente en los aparatos que se encargan de convertir las señales de analógicas a digitales o digitales a analógicas, que vamos a encontrar principalmente en las mezcladoras y procesadores de efectos digitales.

*Envolvente

Cuando hablamos de este concepto, lo que buscamos es definir el comportamiento del sonido en un periodo de tiempo. En la aparición del sonido en un tiempo determinado vamos a identificar 4 momentos específicos: A,D,S,R.

Ataque (en inglés Attack): Es la velocidad que dura en aparecer el sonido y llega a su pico máximo.

Decaimiento (Decay): Este tiempo comienza desde que la señal alcanzó su nivel máximo (cuando termina el ataque) y comienza a decaer.

Sostenimiento (Sustain): Después del decaimiento el sonido puede experimentar cierta estabilidad y prolongación en el tiempo.

Restablecimiento (Release): Luego del sostenimiento, el sonido empieza su camino para extinguirse por completo y llegar al punto cero, donde desaparece completamente.