Generación del sonido

Una de las experiencias comunes que nos rodean diariamente es el sonido, ya sea el suave brisar del viento o el sonido agudo de un motor. Pero alguna vez te has preguntado sobre el proceso detrás de la creación de sonido. Es por eso que a continuación se dará a conocer sobre la base física de la creación de sonido donde se explicaran algunos conceptos básicos y cómo se logra obtener el sonido.

¿Qué es el Sonido?

Este es una onda mecánica del sonido viaja a través de un medio ya sea aire, cuerpos sólidos o agua. No tiene la capacidad de viajar por el vacío como lo hacen las ondas electromagnéticas, sino que tiene que viajar a través de un medio. Un sonido se produce cuando un objeto de cualquier tipo vibra y cambia su presión para que las ondas emitidas se manifiesten como sonido.

Principios de la Generación del Sonido

1. Vibraciones y Ondas Sonoras

La generación del sonido comienza con una vibración. Cuando un objeto vibra, desplaza las moléculas del medio que lo rodea. Las moléculas chocan con otras en su entorno y transfieren la energía de la vibración a través del medio. Este proceso se denomina como onda longitudinal, con partículas de un medio vibrando en la misma dirección en la que se desplaza la onda.

Por ejemplo, si se toca una cuerda de guitarra, emite una vibración y mueve las partículas de aire que la rodean en ondas de presión que viajan hacia los oídos.

2. Frecuencia y Amplitud

Son dos aspectos sumamente importantes de las ondas sonoras. El tono del sonido está determinado por la frecuencia, que se mide en hercios (Hz). Una alta frecuencia dará lugar a un tono alto, mientras que una baja frecuencia dará lugar a un tono bajo. La amplitud es la intensidad o el volumen del sonido. Una mayor amplitud se relaciona con un sonido más fuerte.

3. Velocidad del Sonido

La velocidad a la que se mueven las ondas sonoras es dependiente del medio. La velocidad del sonido en el aire a 20 grados centígrados, es de aproximadamente 343 metros por segundo (m/s). En un medio más denso, la velocidad del sonido será más rápida, esto ocurre porque las partículas están más juntas.

4. Reflexión, Refracción y Difracción

Los procesos físicos a través de los cuales se mueven las ondas sonoras pueden ser de tres diferentes tipos:

*Reflexión: Es el proceso donde una onda sonora es reflejada cuando incide en una superficie. En este proceso se generan los ecos.

*Refracción: Es aquel proceso durante el cual las ondas sonoras se doblan al cambiar de velocidad de un medio a otro.

*Difracción: Las ondas de sonido se doblan alrededor de objetos e incluso difractarse a través de aberturas lo que genera un sonido.

Aplicaciones y Ejemplos

Instrumentos Musicales

Los instrumentos musicales son ejemplos del origen del sonido a través de las vibraciones. Las vibraciones en la columna de aire en el tubo se crean en una flauta cuando uno sopla aire en la boquilla, y así se produce el sonido. En un piano, el tocar una tecla activa un martillo que golpea una cuerda, y el sonido se amplifica a través de una caja de resonancia.

Tecnología de Sonido

Los micrófonos y altavoces son dispositivos que emiten y reciben sonido. Un altavoz convierte señales eléctricas, a través de un diafragma (membrana cuyo movimiento corresponde a la vibración que se recibe o se emite ), en vibraciones mecánicas para producir ondas sonoras. Por otro lado un micrófono es un dispositivo que convierte las ondas de sonido en señales eléctricas, las cuales pueden ser amplificadas o grabadas.