Tono/Frecuencia
Aunque entre los dos términos exista una muy estrecha relación, no se refieren al mismo fenómeno.
El tono es una magnitud subjetiva y se refiere a la altura o gravedad de un sonido.
Sin embargo, la frecuencia es una magnitud objetiva y mensurable referida a formas de onda periódicas.
El tono de un sonido aumenta con la frecuencia, pero no en la misma medida.
Aunque entre los dos términos exista una muy estrecha relación, no se refieren al mismo fenómeno.
El tono es una magnitud subjetiva y se refiere a la altura o gravedad de un sonido.
Sin embargo, la frecuencia es una magnitud objetiva y mensurable referida a formas de onda periódicas.
El tono de un sonido aumenta con la frecuencia, pero no en la misma medida.
Para expresar una frecuencia lo hacemos refiriéndonos a vibraciones por segundo.
Así un frecuencia de 1 Herzio es lo mismo que decir que el sonido tiene una vibración por segundo (por cierto, un sonido de esta frecuencia sería imposible de percibir por el oído humano).
Muchas veces en aparatos relacionados con el sonido suele aparecer una gráfica que expresa su respuesta a determinadas frecuencias. Si en esta gráfica vemos una línea recta significará que todas las frecuencias son manipuladas del mismo modo.
Si la curva cae en determinadas frecuencias nos estará comunicando que determinadas frecuencias las manipula más débilmente.
Timbre y Frecuencia Armónica
El timbre es la cualidad gracias a la cual podemos diferenciar el sonido de un piano de el de una flauta aunque estén interpretando la misma nota, es decir: aunque dos instrumentos emitan un sonido con la misma frecuencia podemos diferenciarlos gracias a su timbre característico.
Este fenómeno es debido a que un sonido no esta formado sólo de una frecuencia, sino por la suma de otras que son múltiplos de la fundamental.
Estas otras frecuencias varían en intensidad y son llamadas armónicas.
La proporción e intensidad de estos armónicos son diferentes en cada instrumento y es por ello que podemos diferenciar sus sonidos.
Jean Fourier demostró matemáticamente que toda función periódica no senoidal puede ser descompuesta en una serie de funciones senoidales. Las senoidales carecen de armónicos, por lo cual podemos considerarlas puras.
Este modo de descomponer una señal es conocido como análisis de Fourier.
Si a una señal se le van añadiendo armónicos, la forma de onda irá variando pero su frecuencia fundamental permanecerá inalterada.
Por lo tanto vemos que el timbre varía en razón de los armónicos mientras que la frecuencia se mantiene.
Las amplitudes relativas de cada armónico varían en función de la forma de onda, siendo el de mayor amplitud el que se considera fundamental.
En el gráfico adjunto vemos una instantánea de la proporción de armónicos de un sonido.
Si a una onda pura, una senoidal, le añadimos sólo armónicos impares (3f, 5f, 7f,.....Nf) estaremos transformándola cada vez más en una onda cuadrada.
Llegados a los 21 armónicos habremos logrado una forma de onda razonablemente cuadrada.
Intensidad y Sonoridad.
Frente a las presiones sonoras el oído alcanza a soportar desde 2 * 10E-4 bar (umbral auditivo) hasta los 200 bar (umbral del dolor).
Este es un rango muy amplio, para hacernos una idea sólo hay que pensar que el sonido de un rifle produce una presión sonora 100.000.000 de veces mayor que una hoja seca que cae de un árbol.
La intensidad es una magnitud física, por definición, es la energía sonora transportada por unidad de tiempo y que atraviesa un área perpendicular a la dirección de propagación.
Más concretamente se refiere a la potencia acústica por unidad de superficie y se expresa en W/cm2
La sensación subjetiva de la intensidad se define como "sonoridad" y depende de la frecuencia, ancho de banda y duración del sonido.
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