EL SONIDO (PARTE 3) – Longitud de onda, que es Fase, desfase.

CARACTERÍSTICAS DEL SONIDO

 

Longitud de onda

Una longitud de onda es la distancia física que cubre una onda durante un ciclo o como vimos en la parte 1 de esta guía, Hz. Es representada por la letra griega “lambda” y se mide en metros. A mayor frecuencia más corta es su longitud de onda. Generalmente, el sonido no es producto de ondas simples o senoidales sino de ondas complejas, que son el resultado de la suma de varias ondas simples conocidas como frecuencias fundamentales y armónicas. Se puede decir que la longitud de onda varía inversamente con la frecuencia. Por lo tanto, una longitud de onda para un tono de 100 Hz es de 3,44 metros, mientras que para un tono de 1kHz será una longitud de onda de sólo 34.44 cm. La longitud de onda para un tono de 10 kHz es de apenas 3,45 cm. Las longitudes de onda para el rango del espectro sonoro de 20 Hz a 20 kHz es de 17,22 m para 20 Hz a 1,73 cm para 20 kHz. Existe una fórmula simple para obtener la longitud de onda, esta ecuación es la siguiente:

λ = c/f

Tener en cuenta lo siguiente en esta ecuación:

λ = Longitud de Onda expresa en METROS

C = Velocidad del Sonido (344)

F= Frecuencia expresada HERTZ

El concepto de longitud de onda es importante para nuestra comprensión de la refracción de sonido alrededor de obstáculos de diversos tamaños.

Onda

 

Armónicos

Los armónicos son múltiplos de la frecuencia fundamental de una fuente de sonido. Por ejemplo, si la voz de una persona tiene una frecuencia fundamental de 250 Hz, sus armónicos serán 250 x 2 = 500 Hz; 250 x 3 = 750 Hz; 250 x 4 = 1,000 Hz; y así sucesivamente. La potencia de estos varía y en algunos casos puede ser mayor que la frecuencia fundamental.

 

Timbre

Es la cualidad que otorgan al sonido los armónicos que se suman a la frecuencia fundamental creando una onda compleja. La cantidad e intensidad de armónicos que tenga una frecuencia fundamental formará un sonido único, que lo diferenciará de otras fuentes. Gracias al timbre podemos distinguir dos diferentes instrumentos que toquen un mismo tono musical, como entre un violín y una guitarra. De esta forma se produce el timbre peculiar de la voz que es como una huella digital y nos permite identificar a una persona con solo escucharla.

 

Fase

Esta es otra característica importante en nuestra comprensión del sonido. Esta característica se refiere a la posición de una onda con respecto a otra onda. Aunque la fase es una diferencia de tiempo, puede medirse como un tiempo, una distancia o un ángulo (0° a 360°). faseSi tomamos dos formas de onda de la misma frecuencia, forma y amplitud, y empiezan de forma simultánea, el resultado será la misma forma de onda con la misma frecuencia y forma, pero el doble de amplitud de los originales. Estas dos formas de onda se dice que son de 0° o se dice que están en fase. Por lo tanto señales en fase siempre se reforzaran mutuamente.
Y cuando su valor es otro, se encuentran fuera de fase. El desfase produce disminución en el sonido hasta el punto de cancelarlo, que es cuando se encuentran a 180° de desfase. Podemos decir entonces que ondas en fase se suman y ondas en desface se cancelan. Recordemos que en la realidad no siempre ocurre la duplicación o la cancelación total, eso puede ocurrir en un entorno de laboratorio donde la onda senoidal es perfecta, pero casi todos los sonidos son complejos en la naturaleza, debido a que el sonido es una fusión de muchas frecuencias, amplitudes y relaciones de fase. Muchas de estas ondas raras veces son simétricas y con frecuencia no se repiten. En algunos casos ocurre lo que se llama “Filtro de peine”, que es un desfase a determinados intervalos de frecuencia, produciendo cancelaciones y sumas en algunos armónicos. Es característico por su sonido tipo robótico. Los efectos de las relaciones de fase de ninguna manera se limitan al entorno acústico. Estas consideraciones son quizás más importantes y tienen una mayor envergadura en el audio o la etapa eléctrica de los sistemas de sonido. Por ese motivo es muy importante que la polaridad sea la correcta, siempre debe ser observada con detenimiento, especialmente en las conexiones de equipos transductores electro acústicos, tales como micrófonos y parlantes para su funcionamiento correcto.

Vea también:

El Sonido Primera Parte

El Sonido Segunda Parte-Nivel de Sonido

El Sonido Cuarta Parte-Refraccion, Reflexion acustica

Audio desbalanceado y balanceado

 

 

Tecnología

Posted by LR


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