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Sonido

Para entender el sonido, en física, es necesario saber que todo fenómeno está asociado a la propagación de ondas mecánicas (audibles o no), generalmente por un líquido (u otro medio elástico) que genera un movimiento vibratorio del cuerpo.

El sonido audible humano consiste en ondas sonoras y acústicas que se producen cuando las fluctuaciones de la presión atmosférica se convierten en ondas mecánicas en el oído humano y son percibidas por el cerebro. La propagación del sonido es similar a la propagación del sonido en líquidos, donde el sonido toma la forma de fluctuaciones de presión.1 En los sólidos, la propagación del sonido está asociada con cambios en la resistencia a la tracción del ambiente.

Representación esquemática del oído, propagación del sonido. Azul: ondas sonoras. Rojo: Tímpano. Amarillo: Caracol. Verde: audición de las células receptoras. Púrpura: Espectro de frecuencia de la respuesta del oído. Naranja: impulsos nerviosos.

La propagación del sonido significa que la energía se transmite sin la transferencia de una sustancia en forma de ondas mecánicas propagadas por un medio elástico sólido, líquido o gaseoso. El aire y el agua están entre los más comunes. No se propagan en el vacío, a diferencia de las ondas electromagnéticas. Si las oscilaciones se producen en la misma dirección que el sonido, es una onda longitudinal, y si las oscilaciones son perpendiculares a la dirección de propagación, es una onda transversal.

La fonética acústica presta especial atención a los sonidos del habla: cómo se generan, cómo se perciben y cómo se pueden describir en términos gráficos o cuantitativos.

La física del sonido se estudia en acústica, que abarca tanto la propagación de las ondas sonoras en diferentes tipos de entornos continuos como la interacción de estas ondas sonoras con los cuerpos físicos.

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Como con cualquier movimiento de onda, el sonido puede ser representado por una transformación de Fourier en forma de una suma de curvas sinusoidales, tonos puros, con un coeficiente de amplitud que puede ser caracterizado por los mismos valores y unidades de medida que en cualquier frecuencia de onda dada: longitud de onda (λ), frecuencia (f) o período inverso (T), amplitud (dependiendo del volumen y potencia acústica), fase. Esta descomposición simplifica el estudio de sonidos complejos al estudiar cada componente de frecuencia de forma independiente entre sí y al combinar los resultados según el principio de superposición, que se obtiene porque un cambio de tono no produce un cambio significativo en las propiedades del entorno.

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