¿Qué es el sonido?

El sonido es una sensación auditiva producida por las vibraciones de los objetos, estas vibraciones se transmiten en forma de onda sonora por el aire, llegan al oído y de éste al cerebro y es cuando escuchamos.

1. Características o cualidades del sonido.

La altura es la característica que nos permite diferenciar un sonido agudo de uno grave. La altura viene producida por el número de vibraciones por segundo, así a mayor número de vibraciones por segundo más agudo es el sonido, y a menor número de vibraciones más grave es el sonido.

La altura viene determinada por el tamaño: cuanto más grande sea un instrumento más grave será el sonido que produzca, cuanto más pequeño más agudo será el sonido. La longitud: cuanto más larga sea una cuerda más grave es el sonido, cuanto más corta más agudo, por eso hay instrumentos que tienen cuerdas de diferente longitud. También cuanto más largo sea el tubo de un instrumento de viento, más grave será su sonido y cuanto más corto más agudo. La tensión, cuanto más tensa esté una cuerda, más agudo es el sonido y cuanto menos tensa, más grave. La presión, a mayor presión del aire más agudo será el sonido y viceversa. Otros aspectos a tener en cuenta serán el grosor (de las cuerdas), el diámetro (del tubo), etc. La sucesión de sonidos de diferentes alturas nos da la melodía.

La duración es la característica del sonido que nos permite diferenciar sonidos largos de sonidos cortos. La podemos definir como el tiempo de permanencia de un sonido. La sucesión de sonidos de distinta duración nos da el ritmo.

La intensidad es la característica que nos permite diferenciar sonidos fuertes de sonidos flojos. La podemos definir como la fuerza con la que se produce un sonido. La intensidad depende de la amplitud o tamaño de las ondas sonoras.

El timbre es la característica que nos permite diferenciar un instrumento de otro. El timbre depende del material con que está hecho un instrumento, (no suena igual un tambor de madera que uno de metal o de plástico), de cómo se produce el sonido (soplando, golpeando, etc), de la forma del instrumento, etc.

2. ¿Cómo se produce la música que escuchamos? ¿Por qué sus sonidos nos resultan agradables?

La primera pregunta, tiene mucho que ver con la ciencia y la tecnología. La segunda, es en realidad la más difícil, porque entran muchos factores subjetivos ya que a todos no nos gusta la misma música. Pero, saber un poco más sobre el sonido desde el punto de vista físico ayuda, un poco, a entender qué factores entran en el placer que nos da la música, ese encadenamiento de sonidos que podemos llegar a disfrutar tanto.

Intentemos entender lo más simple

Estamos rodeados de sonidos, los escuchamos constantemente. Desde el punto de vista de la física, el sonido se compone de pequeñas variaciones en la presión del aire que nos rodea. Estas variaciones de presión llegan a nuestro oído viajando a través del aire, el oído las detecta, se analizan utilizando varios mecanismos complejos en el oído interno y el cerebro, hasta que nos damos cuenta: esa es la voz de alguien, o sonó el timbre o suena un instrumento musical.

El sonido viaja desde su fuente, sea una voz, un ruido o un instrumento musical, en forma de una onda que se propaga por el aire.

Estamos acostumbrados a pensar que el sonido nos llega de modo instantáneo porque la velocidad es, aproximadamente, 343,2 metros por segundo (un poco más que mil kilómetros por hora). Así, sólo se percibe un retardo cuando el sonido se produce muy lejos. Por eso, se ve el relámpago antes de oír el trueno.

No cualquier variación de presión repetida se escucha como sonido. Para que sean percibidas como sonido, las variaciones de presión, deben ser bastante rápidas, tienen que repetirse más de 16 veces por segundo, por lo menos. Pero si son demasiado rápidas, dejan de escucharse también.

Si la variación es muy rápida, más de 16.000 (dieciséis mil) veces por segundo, nuestro oído no la detecta, aunque pueden ser oídos por los perros, o los murciélagos que pueden percibirlos. Estos llamados ultrasonidos pueden ser detectados por aparatos de medición y se utilizan en algunos dispositivos como los ecógrafos.

En la música, la frecuencia tiene mucho que ver con la nota musical que se produce. Es lo que fija la nota musical que estamos escuchando.

Lo que se escucha es muy distinto según la frecuencia de la vibración. Por ejemplo, un sonido que suene a 50 ciclos por segundo, (o sea que las variaciones de presión se repiten 50 veces en un segundo) se escucha como un sonido muy grave, como un zumbido que es lo que se oye, a veces, en aparatos eléctricos.

Un sonido que identificamos enseguida como más agudo que el anterior, por ejemplo, se oye cuando la vibración es a 440 ciclos por segundo. Ésta es la frecuencia normal en el tono de teléfono libre, el que se oye antes de discar. También, en música, se usa este sonido. Por convención se fija la frecuencia de la nota musical LA en 440 Hertz y se fija como patrón, el que se usa para ajustar la nota de todos los instrumentos. Se llama a esta nota musical el LA 440 porque, justamente, lo produce algo que vibra 440 veces por segundo.

Para que una nota musical sea reconocida, debe tener una nota definida. Usando notas puras, se puede construir una escala musical. Los músicos y los físicos utilizan, a menudo, lenguajes diferentes para referirse a cosas muy parecidas. Mientras un físico hablaría de la frecuencia del sonido, el músico la llamaría altura, y los sonidos graves serían bajos (para el físico de baja frecuencia) mientras que los agudos serían altos (de alta frecuencia).

Esta escala suena diferente que lo mismo tocado en guitarra porque los sonidos no son frecuencias puras. Es como si varias frecuencias puras sonaran a la vez. Deberíamos imaginarnos que hay una frecuencia pura que suena con más volumen y, luego, la acompañan otras, más agudas, pero con menor volumen que son los llamados armónicos de la nota principal.

La composición de los armónicos que mencionamos es lo que origina la característica del sonido que los músicos llaman el timbre. Cuando uno dice que el timbre de una guitarra y un piano o una flauta son distintos, es porque cada nota que emiten va acompañada con diferentes armónicos, producidos por la forma en que está construido el instrumento.

Aunque también hay una diferencia que notamos en cómo crece el sonido de cada nota, cuánto dura y cómo decae. Eso lo identificamos y tiene que ver con la forma en que se produce el sonido. En la flauta la nota se mantiene pareja mientras sople el flautista, puede durar todo lo que dure el aire en sus pulmones. En la guitarra, una vez que se soltó la cuerda, el sonido sólo puede ir disminuyendo. En el violín pueden pasar las dos cosas.

Y no hace falta ningún entrenamiento para reconocer a las personas por su voz. Esto lo hace milagrosa y prácticamente, nuestro cerebro sin esfuerzo. Una parte importante de la información que usamos es, justamente, esta habilidad del oído y cerebro de analizar los armónicos que vibran en cualquier sonido complejo.

Vimos hasta aquí las características de los sonidos. Estos tres elementos: altura, intensidad y timbre, se tienen que combinar para producir música. La esencia de la música está en la variedad. En última instancia lo que se quiere transmitir es alguna forma de mensaje musical y, para eso, hace falta variedad en las notas y los timbres de los diferentes instrumentos, por eso es que los instrumentos de la orquesta tienen formas y tamaños tan variados. Más variedad permite mensajes más ricos y complejos.