Propiedades Fundamentales de las Ondas Sonoras y Fenómenos Acústicos

El Sonido: Naturaleza y Propagación

Las **ondas sonoras** son **ondas longitudinales** que se propagan por cualquier medio material. Poseen todas las propiedades características de este tipo de ondas. El sonido se mueve a mayor velocidad en **líquidos y sólidos** que en **gases**.

Clasificación del Espectro Sonoro

Existen dos clases principales de espectros sonoros:

1. **Espectro de rayas**: Característico del instrumento sonoro que produce **oscilaciones periódicas** (sonidos musicales).
2. **Espectro continuo**: Propio de los **ruidos**, cuando las oscilaciones no son periódicas.

Intensidad Sonora o Acústica

La **intensidad sonora** (o acústica) es una magnitud que da idea de la **cantidad de energía** que está influyendo por el medio como consecuencia de la propagación de la onda.

Fenómenos Relacionados con la Intensidad

Atenuación de las Ondas Sonoras

La intensidad de la onda es **inversamente proporcional al cuadrado de la distancia** entre el foco y el receptor. Esto se denomina **atenuación de las ondas**. La amplitud del movimiento ondulatorio disminuye con la distancia.

Absorción de la Energía Sonora

El medio absorbe una energía que provoca la pérdida del movimiento ondulatorio. La absorción se describe mediante la **Ley de Beer**: $I = I_0 \cdot e^{[-ax]}$, donde la disminución de intensidad es proporcional al valor de la intensidad inicial y al espacio recorrido en el medio.

Reflexión del Sonido

En la **reflexión del sonido** se cumple la ley de que el **ángulo de incidencia es igual al ángulo de reflexión**. Un **eco** es una repetición del sonido, producido por la reflexión del sonido en un objeto.

Refracción del Sonido

El sonido está sometido a la **refracción**, que es la desviación de las ondas de sonido de su trayectoria original.

Interferencias y Reverberación

Las trayectorias de **interferencia** son distintas para sonidos de diferentes frecuencias, por lo que la interferencia produce **distorsión** en sonidos complejos. Dos sonidos de distintas frecuencias pueden combinarse para producir un tercer sonido cuya frecuencia es igual a la suma o diferencia de las dos frecuencias originales.

La **reverberación** es un fenómeno relacionado con la persistencia del sonido tras la fuente original.

Percepción Humana y Cualidades del Sonido

Nivel de Intensidad Sonora y Límites de Audición

La sensación sonora en el oído humano depende de la **frecuencia** del sonido percibido. Los límites de audición están comprendidos entre los **20 Hz** (los más graves) y **20,000 Hz** (los más agudos).

• **Ultrasonidos**: Oscilaciones de frecuencia superior a los 20,000 Hz; no se perciben por el oído humano.
• **Infrasonidos**: Tienen frecuencia inferior a la frecuencia umbral de 20 Hz.

Tono y Timbre

• **Tono**: Es una cualidad del sonido que depende directamente de la **frecuencia** de la vibración.
• **Timbre**: Es la cualidad que permite al oído humano diferenciar sonidos de un mismo tono y la misma intensidad; se conoce como la **calidad musical** o timbre del instrumento.