Universidad Mayor de San Simón
Programa de Licenciatura en Música
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El Sonido y su Propagación
El sonido es un fenómeno físico que consiste en la propagación de una perturbación en un medio elástico sólido, líquido o gaseoso, dicha perturbación se desplazará como una onda. En ausencia de superficies donde choque está onda sonora y se refleje se propagará con libertad en forma esférica a medida que transcurre el tiempo aumentando su radio, ocurriendo un transporte de energía sin transporte de materia en forma de ondas mecánicas.
El gráfico de una Onda sonora
Amplitud: Es la distancia vertical entre la cresta de la onda y la línea de equilibrio.
Cresta: Es punto de máxima elongación de la onda.
Elongación: Es la distancia perpendicular entre un punto cualquiera de la onda y la línea de equilibrio.
Valle: Es el punto más bajo de la onda.
Longitud de la onda (L): Es la distancia entre dos crestas consecutivas.
Período (T): Es el tiempo que tarda la onda desde un punto de máxima amplitud al siguiente.
Ciclo: es una oscilación completa.
Velocidad de Propagación (V): Es a la que se propaga la onda.
V = L/T
Al propagarse una onda sonora en el aire este se comprime y se expande aumentando y disminuyendo la presión y de está manera la onda sonora se va difundiendo en el medio, esta perturbación llega a nuestros oídos y el cerebro interpreta estas sensaciones de variación de presión como sonido.
Un cuerpo como una cuerda cuando entra en oscilación al ser perturbados ponen en movimiento las moléculas de aire que les rodean.
De tal forma que al pulsar una cuerda tensada se obtiene un sonido, que depende de la longitud de dicha cuerda, al dividir esta por la mitad se obtiene la octava del sonido, y al dividir en 2/3 se obtiene la quinta. Este principio de la cuerda vibrante era conocido por los pensadores de la escuela Pitagórica que en base a un Monocordio obtuvieron estas relaciones de las longitudes con la frecuencia.
Al hacer vibrar un tubo abierto de metal, se genera el sonido por la vibración del aire en su interior, esta vibración se comporta de manera parecida a la vibración una cuerda, formándose una onda estacionaria, por lo tanto, la columna de aire posee nodos y vientres.
La vibración de la columna de aire es longitudinal, los nudos serán por lo tanto puntos de condensación y los vientres puntos de refracción.
Tipos de Oscilaciones
Existen 4 tipos de oscilación:
Oscilación Libre: Al aplicar una fuerza sobre un sistema originando que este vibre y en ausencia de un factor que frene este movimiento se da este tipo de oscilación. Estas oscilaciones ocurren en el espacio.
Oscilación Amortiguada: Al existir en la naturaleza una fuerza que se opone a que un sistema continué vibrando (Fuerza de rozamiento), el sonido se irá desvaneciendo por efecto del choque de la onda con las partículas del medio, generándose la amortiguación y desvanecimiento del sonido.
Oscilación Autosostenida: Si se continua aplicando una fuerza de manera que compense la perdida de vibración por la fuerza de rozamiento, el sistema permanecerá vibrando por efecto de esta fuerza.
Oscilación forzada: Si aplicamos una fuerza periódica de frecuencia diferente a la frecuencia del sistema, este vibrará por empatía, originando este tipo de oscilación.
Conceptos y Fórmulas
La llamada zona de impacto en una campana se encuentra en la parte inferior o superior de esta, permitiendo se activen todos los armónicos.
La distancia a la que se realizan las perforaciones para sujetar los tubos en un soporte está dada por un factor en función a la longitud del tubo L, que la denomine longitud de perforación Lp, de tal manera que esta será calculada:
Lp = (22,4 x L) / 100 (cm.)
Las baquetas que se usarán para percutir las campanas son un factor importante en el sonido que producirá la campana porque varían las cualidades sonoras. Las hacen de madera cuya cabeza puede ser de plástico y dependiendo de la dureza de este material las cubren con fieltro o tela. Para mi instrumento usaré una madera sin cubierta, ya que en la práctica obtuve mejor sonoridad con estos materiales.
Para obtener las frecuencias que conformarán la escala pentatónica en la que mi instrumento estará, recurrimos a la relación entre la altura y la frecuencia que está dada por la fórmula:
(Hz.)
Donde:
f = frecuencia deseada
f°= frecuencia fundamental o inicial de la octava central, en este caso (La 440).
x = Posición respecto de la nota fundamental
Conceptos
La llamada zona de impacto en una campana se encuentra en la parte inferior o superior de esta, permitiendo se activen todos los armónicos.
La distancia a la que se realizan las perforaciones para sujetar los tubos en un soporte está dada por un factor en función a la longitud del tubo L, que la denomine longitud de perforación Lp, que será calculada con la siguiente fórmula:
Lp = (22,4 x L) / 100 (cm.)
Las baquetas que se usarán para percutir las campanas son un factor importante en el sonido que producirá la campana porque varían las cualidades sonoras. Las hacen de madera cuya cabeza puede ser de plástico y dependiendo de la dureza de este material las cubren con fieltro o tela. Para mi instrumento usaré una madera sin cubierta, ya que en la práctica obtuve mejor sonoridad con este material.
Para obtener las frecuencias que conformarán la escala pentatónica en la que mi instrumento estará, recurrimos a la relación entre la altura y la frecuencia que está dada por la fórmula:
Donde:
f = frecuencia deseada en Hz.
f°= frecuencia fundamental o inicial de la octava central, en este caso (La 440)
x = Posición respecto de la nota fundamental