El documento habla sobre aspectos básicos del sonido como qué es el sonido, la frecuencia, el decibelio, los niveles de sonido perjudiciales, la velocidad de propagación del sonido, el eco, la reverberación, la resonancia, la altura y el timbre de un sonido, el efecto Doppler y la digitalización del sonido. También describe formatos comunes de archivos de sonido como WAV, MPEG, MIDI y RealAudio.

1. Universidad Nacional Autónoma de México Curso: Usos educativos de Internet Laboratorio Multimedia FES Zaragoza UNAM Enero 2008 Aspectos básicos del sonido

2. ¿Que es el Sonido? El sonido es la vibración de un medio elástico, bien sea gaseoso, líquido o sólido. Cuando nos referimos al sonido audible por el oído humano, estamos hablando de la sensación detectada por nuestro oído. Cuando las rápidas variaciones de presión se centran entre 20 y 20.000 veces por segundo (igual a una frecuencia de 20 Hz a 20 kHz) el sonido es potencialmente audible. En las frecuencias medias (1kHz - 4 kHz) es donde el oído humano es más sensible. p t

3. ¿Que es la Frecuencia? Como hemos visto el sonido se produce como consecuencia de las compresiones y expansiones de un medio elástico, o sea de las vibraciones que se generan en él. La frecuencia de una onda sonora se define como el número de pulsaciones (ciclos) que tiene por unidad de tiempo (segundo). La unidad correspondiente a un ciclo por segundo es el herzio (Hz). Las frecuencias mas bajas se corresponden con lo que habitualmente llamamos sonidos "graves”, son sonidos de vibraciones lentas. Las frecuencias más altas se corresponden con lo que llamamos "agudos" y son vibraciones muy rápidas. El espectro de frecuencias audible varía según cada persona, edad etc. Sin embrago normalmente se acepta como el intervalos entre 20 Hz y 20 kHz. p t

4. ¿Que es un Decibelio dB? El decibelio es una unidad logarítmica de medida, se usa para comparar una cantidad con otra llamada de referencia. En Acústica la mayoría de las veces el decibelio se utiliza para comparar la presión sonora, con una presión de referencia. Este nivel de referencia es una aproximación al nivel de presión mínimo que hace que nuestro oído sea capaz de percibirlo. Como su nombre indica el decibelio es la décima parte del Bel. Por la tanto en 0 dB tenemos el umbral de audición del oído humano. p t

5. ¿A partir de que niveles el sonido es perjudicial? Por encima de los 100 dB es muy recomendable utilizar protectores para los oídos. Si la exposición es prolongada, por ejemplo en puestos de trabajos, se considera necesario utilizar protectores en ambientes con niveles de 85 dB, siempre y cuando la exposición sea prolongada. Los daños producidos en el oído por exposiciones a ruidos muy fuertes son acumulativos e irreversibles, por lo que se deben de extremar las precauciones. De la exposición prolongada a ruidos se observan trastornos nerviosos, cardiacos y mentales. p t

6. ¿Cual es la velocidad de propagación del sonido? La velocidad es siempre independiente de la presión Atmosférica, pero si depende de la densidad del medio en que se propaga. La velocidad de propagación del sonido en el aire a 20 °C es de unos 340 m/s. y a 0 ºC es de 331.6 m/s. En el agua la velocidad de propagación es de 1440 m/s. En madera es de 3900 m/s. En el acero su velocidad es de 5100 m/s. p t

7. ¿Que es Eco, Reverberación y Resonancia? Cuando se genera un sonido en el interior de un local las ondas sonoras inciden en las diferentes superficies y estas las reflejan de diferente forma según su coeficiente de reflexión acústica. Primero se percibe el sonido directo, Una vez recibido, llegará a nuestros oídos, con un retraso de tiempo, el sonido reflejado por las superficies del local. Si el retraso entre el sonido directo y el reflejado es mayor de 1/10 de segundo, nuestro sistema de audición será capaz de separar las dos señales y percibirlas como tales, primero una y después la otra, esto es lo que se conoce como eco. p t p t

8. ¿Que es Eco, Reverberación y Resonancia? Cuando en la misma situación que en el caso anterior, el sonido reflejado nos llega con un tiempo inferior a 1/10 de segundo, nuestro sistema de audición no es capaz de separar ambas señales y las toma como una misma pero con una duración superior de esta. Normalmente esto se entiende como reverberación. p t p t

9. ¿Que es Eco, Reverberación y Resonancia? La resonancia se ocasiona cuando un cuerpo entra en vibración por simpatía con una onda sonora que incide sobre el y coincide su frecuencia con la frecuencia de oscilación del cuerpo o esta es múltiplo entero de la frecuencia de la onda que le incide. p t p t p t

10. ¿Que es la altura (tono) de un sonido? Como ya sabemos la frecuencia es una entidad física y por tanto puede ser medida de forma objetiva por diferentes medios. Por el contrario la altura o tono de un sonido es un fenómeno totalmente subjetivo. Normalmente cuando se aumenta la frecuencia de un sonido, su altura también sube, sin embargo esto no se da de forma lineal. La valoración subjetiva del tono se ve condicionada no solo por el aumento de la frecuencia si no también por la Intensidad.

11. ¿Que es el timbre? ¿Por que podemos distinguir el sonido de un piano al de una trompeta, o el de un violín a una guitarra, o la voz de nuestro hermano con la de un amigo? El timbre hace posible que cada instrumento pueda tener un color determinado y particular que lo distingue de otros aun cuando su espectro sonoro pueda parecer similar. El timbre esta formado por un conjunto de frecuencias de alturas sonoras fijas. De forma sencilla se puede decir que el timbre lo forma la frecuencia fundamental del instrumento, más su composición armónica. La frecuencia fundamental de dos instrumentos diferentes puede ser la misma, pero su composición armónica es diferente y es lo que hace que los podamos distinguir.

12. ¿Que es el efecto Doppler? El efecto Doppler se origina cuando hay un movimiento relativo entre la fuente sonora y el oyente cuando cualquiera de los dos se mueven con respecto al medio en el que las ondas se propagan. El resultado es la aparente variación de la altura del sonido. Existe una variación en la frecuencia que percibimos con la frecuencia que la fuente origina. p t p t

13. Digitalización. Las ondas sonoras se pueden convertir en información digital de forma relativamente sencilla. Es necesario tomar muestras de la onda a intervalos cortos de tiempo; dependiendo de donde se encuentre dicha onda en el momento de tomar la muestra se le asigna un valor binario y se sigue así a intervalos de tiempo. El número de muestras por segundo y la frecuencia del sonido están directamente relacionados con el número de bits necesarios para cada valor de la onda, entre mayor sea el número de muestras por intervalo de tiempo, mejor será la fidelidad del sonido. Una onda digitalizada jamás podrá llegar a reconstruirse de forma idéntica a la original debido al número finito de bits por muestra, esto introduce el llamado ruido de cuantificación.

14. Digitalización. Esta técnica de digitalización del sonido es utilizada en los CD´s de audio y en la mayoría de sistemas digitales. Un disco compacto utiliza una tasa de muestreo de 44.100 muestras/seg. p t

15. Formatos WAV Son el formato de fichero nativo de Windows. Obviamente, Windows es de una importancia tan increíble para la industria de la computación que simplemente tenía que tener su propio formato de fichero de sonido. Normalmente tienen la extensión .wav.

16. Formatos Ficheros de sonido MPEG MPEG es un estándar que especifica la codificación de video y del audio asociado para almacenamiento digital. MPEG está normalmente asociado al video, pero la parte de audio del estándar puede ser usada por separado. Ésta define tres niveles: nivel I, II, y III. Los de tipo III suelen tener la extensión mp3. La compresión del sonido es bastante buena. Un fichero de tipo de dos megabytes ocuparía probablemente hasta 25 megabytes en un fichero de muestras WAV con la misma calidad.

17. Formatos MIDI MIDI proviene de Musical Instrument Device Interface . Los ficheros midi tienen normalmente la extensión .mid. Contienen información de secuenciado, es decir, acerca de cuándo tocar qué instrumento y de qué forma, etc. Según su hardware (y tal vez dependiendo del sofware que use para reproducirlo), el sonido puede ser excelente, o bien insufrible.

18. Formatos RealAudio Player Este le permite escuchar el sonido en tiempo real a través de Internet sin descargar el fichero completo antes. Puede ser usado solo, pero está realmente diseñado para ser usado con un navegador Web. Es de Progressive Networks, Inc. Puede ser obtenido mediante un registro gratuito en la página de RealAudio.