Probablemente hayas oído hablar de virtuosos de la música con "tono perfecto", pero ¿qué es el tono? ¿Y qué hay del cantante de ópera que puede cantar una nota tan pura que rompe un vaso de cristal? Todos estos fenómenos están relacionados con la frecuencia de las ondas sonoras.
Ondas sonoras y frecuencias
Las ondas sonoras son vibraciones en un medio que el oído humano puede percibir. Las oscilaciones en un medio como el aire se propagan desde la fuente hacia usted y transfieren la vibración a los tímpanos, que su cerebro interpreta como sonido.
Una ola se describe por sulongitud de onda(la distancia entre picos de onda), su velocidad (qué tan rápido se propaga a través de un medio) y sufrecuencia.
La frecuencia de una onda de sonido es la cantidad de veces que vibra por segundo, medida en hercios, donde 1 hercio (Hz) = un ciclo por segundo (1 / s). La longitud de onda de una onda de sonido es la distancia entre dos picos de onda consecutivos. Normalmente se mide en unidades de metros (m). La velocidad de una onda de sonido
v = \ lambda f
En un instrumento musical o en su laringe, las ondas estacionarias crean sonidos específicos o notas musicales que corresponden a la frecuencia de vibración.
Definición de tono
En psicoacústica, laterreno de juegode un sonido es esencialmente una descripción de la frecuencia del sonido. Los diferentes tonos corresponden a diferentes frecuencias. El tono alto significa alta frecuencia y el tono bajo significa baja frecuencia.
El tono también se puede describir como la calidad de un sonido que le permite etiquetarlo como "más alto" o "más bajo" para su oído. Alguien con un tono perfecto tiene un oído tan afinado que puede identificar una nota exactamente escuchándola. Las personas especialmente talentosas pueden incluso tocar una pieza musical completa después de escucharla una vez.
Tocando las notas correctas
¿Cómo es que una cantante de ópera rompe un vaso con su voz? Cantando una nota pura que coincida con la frecuencia natural de vibración del vidrio. ¡Esto hace que el vidrio vibre con una amplitud creciente hasta que se rompa!
Es posible que haya escuchado críticas a los cantantes y les hayan dicho que suenan "agudos". Lo que esto significa es que no están tocando las notas del todo bien y algunas se están quedando planas (un poco demasiado de tono bajo) y otros agudos (un tono ligeramente demasiado alto). En esencia, "pitchy" es la versión menos extrema de estar "fuera de tono", lo que significa no tocar ninguna de las notas en todas.
Otras cualidades del sonido
Hay muchos aspectos del sonido que uno podría desear describir. Uno de los más obvios es elvolumen. Una forma común de presentar el volumen percibido del sonido es mediante el uso de la escala de decibelios (dB), donde la intensidad del sonido está en decibelios es:
\ text {intensidad en decibelios} = 10 \ log {\ frac {I} {I_0}}
dóndeIes la potencia acústica por unidad de área en vatios por metro cuadrado, yI0 = 10-12 W / m2 se considera el umbral para la audición humana.
La escala de decibelios es útil porque los humanos no perciben el volumen de forma lineal. Es decir, un sonido con el doble de intensidad puede parecer más del doble de fuerte cuando comenzó en silencio, y menos del doble de fuerte si ya comenzó algo fuerte. La escala de decibelios proporciona números más consistentes con nuestras percepciones.
Timbrees la calidad de sonido percibida de una nota en la música. Si bien puede tocar la misma nota en una guitarra que en un piano, su oído puede notar la diferencia. Cuando se pulsa la cuerda de la guitarra, produciendo una nota dada al vibrar en su frecuencia fundamental, está vibrando simultáneamente en los valores de armónicos también, pero con una amplitud mucho menor (menor volumen).
Lo mismo sucede cuando se toca la tecla del piano, y las diferencias en las propiedades físicas de estos instrumentos a diferentes combinaciones y fuerzas relativas de matices, lo que le permite distinguir entre los dos instrumentos.