Sonido
El sonido, en física, es cualquier fenómeno que involucre la propagación en forma de ondas elásticas (sean audibles o no), generalmente a través de un fluido (u otro medio elástico) que esté generando el movimiento vibratorio de un cuerpo.
El sonido humanamente audible consiste en ondas sonoras que producen oscilaciones de la presión del aire, que son convertidas en ondas mecánicas en el oído humano y percibidas por el cerebro. La propagación del sonido es similar en los fluidos, donde el sonido toma la forma de fluctuaciones de presión. En los cuerpos sólidos la propagación del sonido involucra variaciones del estado tensional del medio.
La propagación del sonido involucra transporte de energía sin transporte de materia, en forma de ondas mecánicas que se propagan a través de la materia sólida, líquida o gaseosa. Como las vibraciones se producen en la misma dirección en la que se propaga el sonido, se trata de una onda longitudinal.
El sonido es un fenómeno vibratorio transmitido en forma de ondas. Para que se genere un sonido es necesario que vibre alguna fuente. Las vibraciones pueden ser transmitidas a través de diversos medios elásticos, entre los más comunes se encuentran el aire y el agua. La fonética acústica concentra su interés especialmente en los sonidos del habla: cómo se generan, cómo se perciben, y cómo se pueden describir gráfica y/o cuantitativamente.
Representación esquemática del oído. (Azul: ondas sonoras. Rojo: tímpano. Amarillo: Cóclea. Verde: células de receptores auditivos. Púrpura: espectro de frecuencia de respuesta del oído. Naranja: impulso del nervio.
Física del sonido
La física del sonido es estudiada por la acústica, que trata tanto de la propagación de las ondas sonoras en los diferentes tipos de medios continuos como la interacción de estas ondas sonoras con los cuerpos físicos.
Propagación del sonido
Ciertas características de los fluidos y de los sólidos influyen en la onda de sonido. Es por eso que el sonido se propaga en los sólidos y en los líquidos con mayor rapidez que en los gases. En general cuanto mayor sea la compresibilidad (1/K) del medio tanto menor es la velocidad del sonido. También la densidad es un factor importante en la velocidad de propagación, en general a mayor sea la densidad (ρ), a igualdad de todo lo demás, tanto mayor es la velocidad de la propagación del sonido. La velocidad del sonido se relaciona con esas magnitudes mediante:
onda sinusoidal; Variación de frecuencia; Abajo podemos ver las frecuencias más altas. El eje horizontal representa el tiempo.
En los gases, la temperatura influye tanto la compresibilidad como la densidad, de tal manera que el factor de importancia suele ser la temperatura misma.
La propagación del sonido está sujeta a algnos condicionales. Así la transmisión de sonido requiere la existencia de un medio material donde la vibración de las moléculas es percibida como una onda sonora. En la propagación en medios compresibles como el aire, la propagación implica que en algunas zonas las moléculas de aire, al vibrar se juntan (zonas de compresión) y en otras zonas se alejan (zonas de rarefacción), esta alteración de distancias entre las las moléculas de aire es lo que produce el sonido.
En fluidos altamente incompresibles como los líquidos las distancias se ven muy poco afectadas pero se manifiesta en forma de ondas de presión. La velocidad de propagación de las ondas sonoras en un medio depende de la distancia promedio entre las partículas de dicho medio, por tanto, es en general mayor en los sólidos que en los líquidos y en estos, a su vez, que en los gases. En el vacío no puede propagarse el sonido, nótese que por tanto las explosiones realmente no son audibles en el espacio exterior.
Las ondas sonoras se producen cuando un cuerpo vibra rápidamente. La frecuencia es el número de vibraciones u oscilaciones completas que efectúan por segundo. Los sonidos producidos son audibles por un ser humano promedio si la frecuencia de oscilación está comprendida entre 20 Hz y 20 000 HZ. Por encima de esta última frecuencia se tiene un ultrasonido no audible por los seres humanos, aunque algunos animales pueden oir ultrasonidos inaudbles por los seres humanos. La intensidad de un sonido está relacionada con el cuadrado de la amplitud de presión de la onda sonora. Un sonido grave corresponde a onda sonora con frecuencia baja mientras que los sonidos agudos se corresponden con frecuencias más altas.
Velocidad del sonido
El sonido tiene una velocidad de 331,5 m/s cuando: la temperatura es de 0 °C, la presión atmosférica es de 1 atm (nivel del mar) y se presenta una humedad relativa del aire de 0 % (aire seco). Aunque depende muy poco de la presión del aire.
La velocidad del sonido depende del tipo de material. Cuando el sonido se desplaza en los sólidos tiene mayor velocidad que en los líquidos, y en los líquidos es más veloz que en los gases. Esto se debe a que las partículas en los sólidos están más cercanas.
Comportamiento de las ondas de sonido a diferentes velocidades
La velocidad del sonido en el aire se puede calcular en relación a la temperatura de la siguiente manera:
La velocidad del sonido en el aire se puede calcular en relación a la temperatura de la siguiente manera:
Donde:
, es la temperatura en grados Celsius.
Si la temperatura ambiente es de 15 °C, la velocidad de propagación del sonido es 340 m/s (1224 km/h ). Este valor corresponde a 1 MACH.
El aparato auditivo
Los sonidos son percibidos a través del aparato auditivo que recibe las ondas sonoras, que son convertidas en movimientos de los osteocillos óticos y percibidas en el oído interno que a su vez las transmite mediante el sistema nervioso al cerebro. Esta habilidad se tiene incluso antes de nacer.
La voz humana
La voz humana se produce por la vibración de las cuerdas vocales, lo cual genera una onda sonora que es combinación de varias frecuencias y sus correspondientes armónicos. La cavidad buco-nasal sirve para crear ondas cuasiestacionarias por lo que ciertas frecuencias denominadas formantes.
Cada segmento de sonido del habla viene caracterizado por un cierto espectro de frecuencias o distribución de la energía sonora en las diferentes frecuencias. El oído humano es capaz de identificar diferentes formantes de dicho sonido y percibir cada sonido con formantes diferentes como cualitativamente diferentes, eso es lo que permite por ejemplo distinguir dos vocales.
Típicamente el primer formante, el de frecuencia más baja está relacionada con la abertura de la vocal que en última instancia está relacionada con la frecuencia de las ondas estacionarias que vibran verticalmente en la cavidad. El segundo formante está relacionado con la vibración en la dirección horizontal y está relacionado con si la vocal es anterior, central o posterior.
La espectrografía de la voz humana revela su rico contenido armónico.
La voz masculina tiene un tono fundamental de entre 100 y 200 Hz, mientras que la voz femenina es más aguda, típicamente está entre 150 y 300 Hz. Las voces infantiles son aún más agudas. Sin el filtrado por resonancia que produce la cavidad buco nasal nuestras emisiones sonoras no tendrían la claridad necesaria para ser audibles. Ese proceso de filtrado es precisamente lo que permite generar los diversos formantes de cada unidad segmental del habla.
Círculo de Sonido
El Círculo de Sonido es una unión de cuencos de cristal utilizados para crear una vibración especial y una combinación única de frecuencias. La intención del Círculo de Sonido es manifestar un ambiente armonizado de Paz, Armonía, Salud, y Bien-estar. Nuestra visión es Paz en la Tierra y Buena Voluntad hacia todos.
Los instrumentos usados en el Círculo de Sonido son varias combinaciones de la voz humana, cuencos de cristal, didgeridus y flautas, usualmente tocados en la forma de un círculo. Círculos de Sonido se han establecido en Argentina, México, Perú, Rusia, Inglaterra, Egipto, Francia, los Estados Unidos, España, Dinamarca, Brasil, Chile...en total mas que treinta y cinco paises. Estes círculos facilitan ceremonias individuales de sonidos sagrados, y cuatro veces del año todos tocamos juntos en el mismo día, en los Solsticios y los Equinoccios. El Círculo de Sonido invita a toda la gente en el mundo a atender y recibir las frecuencias beneficias producidas por los sonidos cristales. Por favor mira la página de Eventos para ver la lista de los eventos planeados y sus fechas. Y puede mirar la página de Contactos para ver los lugares y las facilidadores de las ceremonias en muchas partes del mundo.
Una focus principal del Círculo de Sonido es promover la Ceremonia Global de Armonización, cuando los círculos establecidos en más que cien lugares del mundo se unen en el mismo día, en los Equinoccios y los Solsticios, a veces en la misma hora, para tocar los cuencos y generar las frecuencias especiales de las intenciones que expresamos. Usualmente estas intenciones, mantenidas en la conciencia unida por personas en todas partes del mundo y amplificadas por medio del poder de los sonidos sagrados de los círculos, son Armonía, Aceptación, Unión, Alegría y Compasión entre todos los seres del planeta. Es una experiencia muy poderosa que está creciendo cada vez que tenemos la Ceremonia. Invitamos a la gente en todas partes del mundo a unirnos. Mira a la página "Ceremonia Global de Armonización" para más información sobre este evento poderoso