Portada » Física » Física del Sonido: Audición Humana y Tecnología de Micrófonos
La **audición** es la percepción de las **ondas sonoras** que se desplazan por el espacio.
Este proceso da inicio cuando un objeto o fuente sonora vibra. Estas **ondas** se desplazan por el espacio hasta llegar a nuestro **pabellón auricular** u **oreja**, el cual es una estructura cartilaginosa cuya función es recoger las **ondas sonoras** y conducirlas hacia el interior del oído. Una vez en el **canal auditivo**, estas viajan hasta chocar con el **tímpano**, una membrana elástica, semitransparente y ligeramente cónica.
Los movimientos de la **membrana timpánica** se transmiten al **oído medio** a través del movimiento de los **huesos del oído medio**, conocidos como **martillo**, **yunque**, **lenticular** y **estribo** (estos son los huesos más pequeños del cuerpo humano). Este movimiento llega hasta la **cóclea** o **caracol**, donde se convierte en un **impulso nervioso** que es conducido por el **nervio auditivo** hasta el **cerebro**. Allí, la señal es interpretada como una **imagen sonora**. El proceso concluye con la interpretación y respuesta que el oyente da al mensaje recibido.
El **sonido** es una **variación de presión** en el aire, una **vibración** que se propaga en un **medio elástico** (gaseoso, líquido o sólido) en forma de **ondas**.
En física, cuando un fenómeno se repite con regularidad al cabo del tiempo, se denomina **periódico**. Los movimientos periódicos de vaivén reciben el nombre de **movimientos oscilatorios**. Cuando las **oscilaciones** tienen lugar en períodos de tiempo muy cortos, se llaman **vibraciones**. La principal característica de los **movimientos oscilatorios** es que son **periódicos**. Un **movimiento ondulatorio** es el resultado de la propagación de un **movimiento vibratorio** a través de un **medio elástico**.
Las **ondas longitudinales** se propagan en todo tipo de medios: sólidos, líquidos y gases. Las **ondas transversales** solo se propagan en sólidos. Como excepción, las ondas que se propagan en la superficie de los líquidos se pueden considerar transversales, pero teniendo en cuenta que no se propagan en su interior.
La **localización espacial** o **percepción direccional** del sonido es crucial. El **cerebro** localiza la fuente del sonido basándose en la **diferencia de nivel** y en la **diferencia de fase** entre las señales que le llegan a un oído y otro. La **diferencia de nivel** entre los sonidos se debe principalmente a la ‘sombra’ que produce la cabeza. Las **altas frecuencias** se localizan principalmente por **diferencia de nivel** y las **bajas frecuencias** por **diferencia de fase** (diferencia entre las posiciones de las crestas de la onda). Para localizar el sonido, el movimiento de la cabeza colabora instintivamente a su ubicación.
La **perspectiva y planos sonoros** son fundamentales. La percepción del espacio es, quizás, después de la palabra, la información más importante que interpreta nuestro **sistema auditivo**. La **perspectiva sonora** es la sensación de distancia o acercamiento que produce un emisor de sonido con respecto a nuestro punto de audición. Nuestro **cerebro** puede determinar la distancia y la dirección de procedencia del sonido, gracias a nuestro **sistema de audición**.
La **intensidad** (equivalente a **volumen**) de un sonido puede ser fuerte o débil. Es la cantidad de **energía acústica** que contiene un sonido. La **intensidad** viene determinada por la **potencia**, que a su vez está determinada por la **amplitud** y nos permite distinguir si el sonido es fuerte o débil. La sensación sonora se mide en **decibelios**. El **umbral de la audición** está en cero **decibelios**.
El **timbre** de un sonido nos permite distinguir, por ejemplo, si una nota es producida por un fagot o por un piano, aunque tengan la misma intensidad y estén en el mismo tono. Cada voz es diferente porque cada instrumento que la produce (**cuerdas vocales**) y amplifica (**resonadores del cuerpo**) son diferentes. Es lo que nos permite distinguir un violín de una guitarra o de una flauta aunque estas hagan la misma nota (igual altura), al mismo volumen (igual intensidad) y durante el mismo tiempo (igual duración). La diferencia entre unos **timbres** y otros parece que se debe al material que produce el sonido y el modo en que hacemos vibrar ese material. Cada **onda fundamental** le acompañan una serie de **ondas secundarias** denominadas **armónicos**, que tienen la propiedad de que sus **frecuencias** son múltiplos de la fundamental. Los sonidos más puros, con menos **armónicos**, son los producidos por los **diapasones**.
El **tono** del sonido se debe a la **frecuencia de oscilaciones**. Mediante el **tono** diferenciamos las distintas **notas musicales**. Los **tonos agudos** corresponden a **frecuencias altas**, y los **graves** a **frecuencias bajas**.
Llamamos **ruido** a los sonidos que no tienen una altura o tono definido. Llamamos **ruido blanco** a un tipo de ruido que contiene todas las **frecuencias** y todas al mismo **nivel de intensidad**. Es el típico sonido de una televisión sin sintonizar, pero está presente en la naturaleza, como en el sonido de una cascada, el mar o el viento.
Los primeros músicos que reivindicaron el **ruido** como música fueron los **FUTURISTAS** italianos, capitaneados por **Luigi Russolo**. Su obra incluye el *Manifiesto Futurista* y, especialmente, *El Arte de los ruidos* (1913). Te sorprenderá lo moderno que puede resultar, y cómo se estaban adelantando muchos años a músicas basadas en el **ruido**, como la electrónica o el *noise*. Hasta inventaron unos instrumentos especiales para ello, los **intonarumori** o **entonadores de ruido**.
En el lenguaje coloquial utilizamos el término **silencio** para designar la ausencia de sonido, pero encontrar la ausencia total de sonido es prácticamente imposible.
Un **micrófono** se considera un **transductor de sonido**. Es un término genérico que se aplica a dispositivos que transforman **energía acústica** (**sonido**) en **energía eléctrica** (**señal de audio**).
Transforma las **variaciones de presión** en el aire (**ondas sonoras**) en **impulsos eléctricos** de **corriente eléctrica alterna**, de manera que las podamos manipular y almacenar sobre algún soporte, bien sea en formato **analógico** o **digital**. El **micrófono** primero convierte las **variaciones de presión** de la **onda sonora** en **oscilaciones mecánicas**, para después convertir estas **oscilaciones** en **variaciones de tensión** o **corriente eléctrica**. La tensión de la **energía eléctrica** generada es proporcional a la presión ejercida por la **energía acústica**.
El **transductor acústico-mecánico** es una membrana llamada **diafragma** que se mueve según las **variaciones de presión**. Como tiene dos superficies, según hagamos incidir la **onda sonora** sobre una o sobre ambas a la vez, las **oscilaciones** producidas en el **diafragma** serán proporcionales a la presión incidente sobre su cara frontal o a la diferencia de presión entre las dos caras. Bajo este criterio, podemos clasificar los **micrófonos** en dos grupos: