Intensidad, timbre y altura son características, o propiedades de sonidos. La intensidad del sonido se refiere a la potencia de la fuente emisora, así como a la cantidad de energía qué sonido es capaz de llevar; El timbre se refiere a la forma de las oscilaciones del sonido y el tono, a su vez, está determinado por la frecuencia del sonido.
veaademás: Clasificación de olas: qué son las olas y cuáles son sus principales características
Intensidad
LA intensidadsonoro mide la cantidad de energía que una onda de sonido es capaz de transferir cada segundo en un área de 1 m². La intensidad está relacionada con la amplitud de la ola y se define por el Potencia emitido por la fuente dividido por el área del frente de la onda de sonido, como se muestra a continuación:
I - Intensidad del sonido (W / m²)
P - Potencia (W)
A - Área de frente de onda (m²)
La siguiente figura ilustra el frente de la onda de sonido, que tiene forma Circular, dado que los sonidos son tridimensionales y se propagan con la misma velocidad en todas las direcciones:
A través de la figura, es posible ver que, a medida que nos movemos una distancia r, el área del frente de onda aumenta con el cuadrado de la distancia. Como es una onda esférica, esta área se puede calcular mediante la expresión 4πr².
a pesar de la unidad de intensidad de sonidoser el vatio por metro cuadrado, la intensidad del sonido se mide comúnmente en un escala logarítmica conocida como escala de campana, creado por el inventor del teléfono, Alexander Graham Bell.
La escala de Bell usa las propiedades del logaritmo en base 10 para comparar sonidos de diferentes intensidades, por lo tanto, el valor más bajo en esta escala es también el valor más bajo de intensidad de sonido audible (llamado I0), cerca de 10-12 W / m², También conocido como umbral de audibilidad. Según esta escala, los sonidos de diferentes intensidades están relacionados con I0 de la siguiente manera:
norte - número de bel
Aplicando las propiedades logarítmicas en la ecuación presentada, se obtiene la siguiente expresión:
El cálculo anterior le permite calcular el número de decibeles de una onda de sonido de intensidad I. El decibel es un submúltiplo diez veces menor que el bel. A partir de esto, es posible entender que un sonido de 20 decibelios es 10 veces más fuerte que un sonido de 10 decibelios, por ejemplo.
Cuando algo de sonido tiene gran intensidad, decimos que este sonido es fuerte, al contrario, es un sonido débil.
veaademás: Descubre algunos descubrimientos en Física que ocurrieron por accidente.
Membrete
O timbre es la característica de los sonidos la que nos permite diferenciar una nota musical emitida por un piano de un violín, por ejemplo. El timbre es el forma de onda de sonido, cada instrumento musical tiene su propio modo de vibración, lo que da como resultado la producción de un sonido característico.
El timbre también asegura que la voz humana sea diferente para cada individuo, lo que nos permite activar dispositivos mediante comandos de voz, por ejemplo.
Altura
La altura de un sonido está relacionada con su frecuencia, que mide el número de oscilaciones que la onda de sonido produce cada segundo. La medida de frecuencia se da en hercios (Hz).
n - número de oscilaciones
Δt - intervalo (s) de tiempo
La frecuencia del sonido se puede obtener a través del velocidad de propagación y la longitud de onda del sonido. Mirar:
v - velocidad de propagación (m / s)
λ - longitud de onda (m)
f - frecuencia (Hz)
Los seres humanos no somos capaces de escuchar ninguna frecuencia de sonido, de hecho, nuestra percepción es bastante limitada: solo podemos escuchar frecuencias que están en rango de 20 Hz a 20.000 Hz, este intervalo se conoce como espectro audible.
Cualquier sonido que tenga una frecuencia por debajo de 20 Hz es inaudible para los humanos y se llama infrasonido, en cambio, los sonidos que tienen una frecuencia superior a 20.000 Hz, también inaudibles para nosotros, se conocen como ultrasonido. ¿Quieres saber más sobre el tema? Accede a nuestro texto sobre infrasonido y ultrasonido.
Por Rafael Hellerbrock
Profesor de física
Fuente: Escuela Brasil - https://brasilescola.uol.com.br/fisica/intensidade-timbre-altura.htm
