Ondas de sonido

El sonido es una señal producida por una fuente en vibración. Esta vibración perturba las moléculas de aire adyacentes a la fuente en sincronismo con la vibración, creando zonas donde la presión del aire es menor a la presión atmosférica (rarefacción o enrarecimiento) y zonas donde la presión del aire es mayor a la presión atmosférica (compresión).

Estas zonas de rarefacción y compresión, representadas en la figura 2.1 generan una onda de sonido la cual viaja a través del aire. Las ondas en general poseen ciertas propiedades comunes. Las ondas transportan información de un lugar a otro y también transportan energía. Las ondas son parametrizables, lo que quiere decir que pueden describirse de acuerdo a algunos pocos parámetros. Los cuatro parámetros más comunes son: amplitud, período, fase y forma de onda. Existen algunos otros parámetros tales como frecuencia, espectro o intensidad que pueden derivarse de los parámetros mencionados anteriormente. En la figura 2.1 se muestran algunos de ellos.

Figura 2.1: Rarefacción y compresión en una onda sonora

Existen distintos tipos de ondas que difieren en su naturaleza, por ejemplo ondas de radio, ondas de luz, ondas de agua, ondas electromagnéticas ondas de sonido o rayos X. También difieren en su forma de propagación, la que puede ser longitudinal o transversal. En una onda longitudinal, el desplazamiento de las partículas es paralelo a la dirección de propagación de la onda. En una onda transversal, el desplazamiento de las partículas es perpendicular a la dirección de propagación de la onda.

Las ondas de sonido son longitudinales. Cuando esta onda alcanza alguna superficie (como el tímpano del oído humano o la membrana de un micrófono), produce una vibración en dicha superficie por simpatía o resonancia. De esta forma, la energía acústica es transferida desde la fuente al receptor manteniendo las características de la vibración original.

El sonido necesita de un medio para propagarse. El sonido puede viajar a través de objetos sólidos, líquidos o gases. Su velocidad es proporcional a la densidad del medio por el cual viaja. A temperatura ambiente, la velocidad el sonido en el aire es de 343 [m/s] y en agua, es de 1500 [m/s]. La velocidad del sonido es independiente de su intensidad y su intensidad decae con la distancia en forma inversamente proporcional.