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Cualidades del
sonido
Intensidad
Altura
Timbre
Será mayor
cuando........
Se caracteriza
por ..........
Está
relacionado
con .........
Figuras extraídas de "Física general" Alvarenga
EJERCICIOS trabajados en clase
1. Escuchar la canción I still loving you y tratar de reconocer los instrumentos que se utilizan.
2. Escuchar la canción "We are the world" e intentar reconocer las voces de los cantantes
que aparecen y en el orden que lo hacen. ¿Alguno de los cantantes canta más de una vez
como solista? ¿Cuál?
Verifica luego mirando el video.
¿Qué cualidad del sonido te permite identificar ya sea instrumentos o voces?
3. Escuchar la canción "Hurt" de Christina Aguilera.
Esta cantante posee un amplio registro vocal, por lo que puede hacer sonidos tanto agudos
como graves.
4. Toca en el piano la nota Do y luego la misma pero una octava más arriba, ¿qué puedes
concluir?
¿Con qué magnitud de la onda se puede relacionar?
5. Intenta completar el esquema que aparece más arriba.
TAREA DOMICILIARIA
Compara las figuras 1 y 2; 3 y 4 correspondientes a las vibraciones
sinusoidales de los sonidos que se señalan a continuación:
 Intensidad del sonido.
Cuando un radio receptor funciona a todo “volumen”,* decimos que el sonido
que emite es un sonido de gran intensidad (o bien, como se dice vulgarmente,
es un sonido “fuerte”). Por otra parte, el tictac de un reloj es un sonido de
pequeña intensidad (o bien, un “sonido débil”, en el lenguaje cotidiano).
La intensidad es una propiedad del sonido que se relaciona con la energía de
vibración de la fuente que emite la onda sonora. Al propagarse, esta onda
transporta energía, distribuyéndola en todas direcciones. Cuanto mayor sea la
cantidad de energía (por unidad de tiempo) que una onda sónica transporta
hasta nuestro oído, tanto mayor será la intensidad del sonido que
percibiremos.
Sabemos que la cantidad de energía transportada por una onda es tanto mayor
cuanto mayor sea la amplitud de la misma. Podemos entonces concluir que la
intensidad de un sonido es mayor cuando así lo es la amplitud de la onda
sonora.
Es usual decir impropiamente “volumen” de un sonido en vez de intensidad del
mismo, en el caso de sistemas alectroacústicos o audioelectrónicos.
La intensidad del sonido se mide en una unidad denominada bel (en homenaje
a Alexander Graham Bell). En la práctica, un submúltiplo de esta unidad es lo
que más se usa: decibel (db) = 0.1 bel. A manera de ilustración, en la tabla 17-4
presentamos la intensidad de algunos sonidos expresada en decibeles; los
sonidos de gran intensidad generalmente son desagradables al
oído humano, y como muestra la
tabla 17-4, cuando alcanzan una
intensidad cercana a 140 db,
comienzan a producir sensaciones
de dolor.
Alexander Graham Bell (1847-1922).
Científico inglés que vivió muchos
años en Estados Unidos, y trabajó
inicialmente en el campo de la dicción
y corrección del habla. Fundó en la
ciudad de Boston una escuela de
maestros para sordos, siendo
entonces designado profesor de
fisiología vocal en la universidad de
esta ciudad. Al desarrollar trabajos en
el campo de la telegrafía, sus estudios
culminaron con la invención del
teléfono, el cual patentó en 1876.
• Altura del sonido.
La altura de un sonido es la cualidad que nos permite clasificarlo como grave o
agudo. De manera general, los hombres tienen voz grave (voz “gruesa”), y las
mujeres, voz aguda (voz “fina”). En lenguaje musical se dice que un sonido
agudo es alto, y que uno grave es bajo (observemos que en el lenguaje
cotidiano, los términos “alto” y “bajo” se emplean a veces con referencia a la
intensidad del sonido, lo cual debe evitarse).
La altura de los sonidos se relaciona con la frecuencia , f de la onda sonora, de
modo que cuanto más agudo sea el sonido, tanto mayor será su frecuencia. Así
pues, podemos concluir que la frecuencia de la voz masculina, en general es
menor que la frecuencia de la voz femenina (las cuerdas vocales de los
hombres vibran con una frecuencia menor que las cuerdas vocales de las
mujeres).
En resumen, tenemos que la altura de un sonido se caracteriza por la
frecuencia de la onda sonora. Un sonido de pequeña frecuencia es grave (o
bajo), y un sonido de gran frecuencia es agudo (o alto).
Las notas musicales se caracterizan por su altura o frecuencia; es decir, cuando
un instrumento musical emite notas diferentes, está emitiendo sonidos de
distinta frecuencia. En un piano, por ejemplo, a cada tecla, le corresponde un
sonido de diferente frecuencia
FIGURA 17-38. Frecuencias de algunas notas de la
escala musical, en relación con el teclado de un piano.
Las teclas que se hallan a la izquierda del pianista
corresponden a las notas de frecuencia baja (sonidos
graves), y las de la derecha son las notas de frecuencia
elevada (sonidos agudos). Observe, en la figura 17- 38,
la representación del teclado de un piano, en la cual se
indican las frecuencias de algunas notas.
Los cantantes de música clásica se clasifican de
acuerdo con la frecuencia de las notas que son
capaces de emitir, y son los bajos (con voz grave,
masculina), los tenores (con voz menos grave,
masculina), las sopranos (con voz aguda, femenina),
etc. Las frecuencias de las notas que estos cantantes
son capaces de emitir varían desde casi 100 Hz (bajos)
hasta los 1 200 Hz (sopranos).
• Timbre. Si tocamos una cierta nota de un piano, y si la misma nota (de la
misma frecuencia) fuese emitida con la misma intensidad por un violín,
podríamos distinguir una de la otra; es decir, podemos decir claramente cuál
nota fue la que emitió el piano, y cuál, el violín. Decimos entonces que estas
notas tienen un timbre diferente.
Esto se debe a que la nota emitida por un piano es el resultado de la vibración
no únicamente de la cuerda accionada, sino también de algunas otras partes
del piano (madera, columnas de aire, otras cuerdas, etc.) las cuales vibran
junto con ella. Así pues, la onda sonora emitida tendrá una forma propia,
característica del piano. De la misma manera, la onda emitida por un violín es
el resultado de vibraciones características de este instrumento, y por ello
presenta una forma diferente a la de la onda emitida por un piano. En la figura
17-39 mostramos, en (a), la forma resultante de una onda sonora cuya
frecuencia es 440 Hz, emitida por un violín, y en (b), la misma nota (de 440 Hz)
emitida por un piano. Entonces los sonidos de igual frecuencia, pero de timbre
diferente, corresponden a ondas sonoras cuya forma es distinta. Por lo tanto,
podemos expresar que nuestro oído es capaz de distinguir dos sonidos de la
misma frecuencia e intensidad, dado que la forma de las ondas sonoras correspondientes a ellos sean distintas. Decimos que ambos sonidos tienen
diferente timbre.
Lo que se dice para el violín y el piano,
se aplica también a los demás
instrumentos musicales: la onda
sonora resultante que cada uno de
ellos emite, y que corresponde a una
nota determinada, tiene una forma
propia, característica del instrumento;
es decir, cada uno de ellos posee su
propio timbre (fíg. 17-40). La voz de las
personas también tiene un timbre
propio, porque la forma de la onda
sonora que producen está determinada por características personales. Éste es el motivo por el cual podemos
identificar a una persona por su voz.
FIGURA 17-39. La forma de la onda sonora de un violín es diferente de la forma
de la onda de un piano. Por eso, los sonidos de tales instrumentos son de
distinto timbre.
FIGURA
17-40.
Formas de
las
ondas
correspondientes a
algunos sonidos.
Material teórico extraído de Alvarenga, B. & Máximo, A. Física General.