Este documento presenta información sobre conceptos básicos del sonido como ondas sonoras, propagación, magnitudes físicas, digitalización y software de tratamiento. Explica que el sonido es una vibración que se transmite a través del aire en forma de ondas y depende de propiedades del medio como elasticidad. También describe cómo se mide el sonido en términos de frecuencia, amplitud y otras magnitudes. Finalmente, resume el proceso de conversión de sonido analógico a digital y aplicaciones de software para edición de audio.

1. UNIVERSIDAD TÉCNICA DEL
NORTE
Facultad de Ingeniería en Ciencias Aplicadas
Integrantes:
Tatiana Medina
Darío Criollo
Brayan Pérez
Klever Pujota
Carrera: Ingeniería en Sistemas Computacionales
Fecha: 26/11/13

3. CONCEPTO DE SONIDO
El sonido es una vibración producida por un objeto material, que
se transmite en forma de ondas, a través del aire. Éste tiene la
propiedad de ser captado por el sentido auditivo, aunque no
siempre sucede así, por ejemplo hay sonidos que escapan a la
percepción humana y no a la de otros animales.

4. PROPAGACIÓN
Para que la onda sonora se propague en un
medio este debe ser elástico, tener masa e
inercia. El aire posee además algunas
características
relevantes
para
la
propagación del sonido:
•La propagación es lineal. Esto permite que
diferentes ondas sonoras se propaguen por
el mismo espacio al mismo tiempo sin
afectarse.
•El medio es no dispersivo. Por esta razón
las ondas se propagan a la misma velocidad
independientemente de su frecuencia o
amplitud.
•El medio es homogéneo. No existen
direcciones de propagación privilegiadas por
lo que el sonido se propaga esféricamente
(en todas direcciones).

5. ONDAS DE SONIDO
Las ondas mecánicas son las que se propagan a través de un
material (sólido, líquido, gaseoso). La velocidad de propagación
depende de las propiedades elásticas e inerciales del medio. Hay
dos tipos básicos de ondas mecánicas: transversales y
longitudinales.
En las ondas longitudinales el desplazamiento de las partículas es
paralelo a la dirección de propagación, mientras que en las ondas
transversales es perpendicular.
Las ondas sonoras son longitudinales. En muchos instrumentos
(como en la vibración de una cuerda) podemos identificar ondas
transversales (así como en la membrana basilar dentro de la
cóclea, en el oído interno).

6. MAGNITUDES FÍSICAS DEL SONIDO
• Longitud de onda: indica el tamaño de una onda, que es la distancia entre el
principio y el final de una onda completa (ciclo).
• Frecuencia: número de ciclos (ondas completas) que se producen o que se
reciben por unidad de tiempo. En el caso del sonido la unidad de tiempo es el
segundo y la frecuencia se mide en Hertz (ciclos por segundo).
• Periodo: es el tiempo (medido en segundos) que tarda un ciclo en completarse. Es
la función inversa de la frecuencia, PERIODO (T) = 1 / FRECUENCIA (F)
• Amplitud: indica la cantidad de energía que contiene una señal sonora. No hay
que confundir amplitud con volumen o potencia acústica.
• Fase: la fase de una onda expresa su posición relativa con respecto a otra onda.
• Potencia: la potencia acústica es la cantidad de energía radiada en forma de
ondas por unidad de tiempo por una fuente determinada. La potencia acústica
depende de la amplitud.

7. VELOCIDAD DEL SONIDO
•El sonido tiene una velocidad de 331,5 m/s cuando: la temperatura es de
0 °C, la presión atmosférica es de 1 atm (nivel del mar) y se presenta una
humedad relativa del aire de 0 % (aire seco). Aunque depende muy poco
de la presión del aire.
•La velocidad del sonido depende del tipo de material. Cuando el sonido
se desplaza en los sólidos tiene mayor velocidad que en los líquidos, y en
los líquidos es más veloz que en los gases. Esto se debe a que las
partículas en los sólidos están más cercanas.
Donde:
, es la temperatura en grados Celsius. Si la temperatura ambiente es de
15 C, la velocidad de propagación del sonido es 340 m/s (1224 km/h ).

8. REVERBERACIÓN
La reverberación es la suma total de las reflexiones del sonido
que llegan al lugar del oyente en diferentes momentos del
tiempo. Auditivamente se caracteriza por una prolongación, a
modo de "cola sonora", que se añade al sonido original. La
duración y la coloración tímbrica de esta cola dependen de:
•
La distancia entre el oyente y la fuente sonora.
• La naturaleza de las superficies que reflejan el sonido.

9. PRESIÓN SONORA
El incremento de presión de la presión atmosférica en ausencia de
sonido se lo denomina presión sonora (p). La presión sonora es la
presión que se debe agregar a la presión atmosférica para obtener
el valor real de presión atmosférica en presencia de sonido. Las
presiones sonoras audibles varían entre los 20 micro Pa y los 20
Pa.

11. EL SONIDO DIGITAL
Es toda aquella señal sonora,
normalmente
analógica,
que
se
reproduce, guarda y edita en términos
numéricos discretos. La señal analógica
se codifica a través del sistema binario.

12. EL SONIDO DIGITAL GENERALMENTE
PUEDE:

Guardarse

Copiarse

Reproducirse
infinitamente sin perder calidad.

•
Además puede procesarse de manera mucho más flexible y potente que
mediante procesos analógicos.
•
El almacenamiento de archivos de audio digitales puede ser infinito mientras
que en el sonido analógico está limitado por el espacio.
•
La manipulación y edición del sonido digitalizado es más sencilla y ofrece
muchas más posibilidades.
•
El soporte digital más importante ha sido el compact disc o CD, creado
conjuntamente por Philips y Sony. En los CDs estándar se pueden
almacenar hasta 700 mb de datos y se reproducen a través de un lector
óptico. El declive de este soporte comenzó con la aparición de los mp3.

13. ELEMENTOS DE UN SONIDO
DIGITAL
Frecuencia (altura):
Es el número de vibraciones por segundo que da
origen al sonido analógico. El espectro de un sonido
se caracteriza por su rango de frecuencias. Ésta se
mide en Hertzios (Hz). El oído humano capta sólo
aquellos sonidos comprendidos en el rango de
frecuencias 20 Hz y 20.000 Hz.

14. FRECUENCIA DE MUESTREO
 Es el numero de muestras que se toman por segundo de una
señal analógica en su paso a digital. Las frecuencias
normalizadas son 44,100 Hz, 22050 Hz, 11,025 Hz
 Para obtener la calidad de sonido de un CD de audio son
necesarias 44,100 muestras.
 Por ejemplo: 44100 Hz. nos indica que en un segundo se
tomaron 44100 muestras de la señal analógica de audio para
crear el audio digital correspondiente. Un audio tendrá más
calidad cuanto mayor sea su tasa de muestreo. Algunas
frecuencias estándares son 44100 Hz., 22050 Hz., y 11025
Hz.

15. TAMAÑO DE LA MUESTRA

Son los numeros de bits empleados
para grabar. 16 bits para grabar con
calidad CD audio, y 8 bits para grabar
con calidad emisora de radio.

16. AMPLITUD (intensidad, volumen):
 Es la cantidad de fuerza o energía de un sonido.
 La medida de la amplitud es logarítmica y se hace en
decibelios dB.
 Subir 3 dB duplica la potencia de un sonido.
RUIDOS:
 Son sonidos de forma aleatoria y no deseadas que
proceden de diversas fuentes y distorsionan o
enmascaran el sonido fundamental. Se mide en dB.

17. Conversión analógico – digital


Digitalizar audio es el proceso mediante el cual el sonido analógico
se convierte en una secuencia de dígitos (1 y 0) a través del
sistema binario. A este proceso se le llama muestreo o, en
inglés, sampling.
Existen varias maneras de transformar el sonido analógico en
sonido digital. La más común es la captación del sonido digital
mediante un micrófono. Este dispositivo recoge las vibraciones
sonoras a través de una membrana. Las vibraciones convertidas
en electricidad son transmitidas a un ordenador mediante un cable
y éste las digitaliza a través de la placa de sonido.

18. TAMAÑO DEL ARCHIVO
Se obtiene multiplicando el numero de canales por la frecuencia, por
el tamaño de la muestra y por la duracion. C*F*t*T
POR EJEMPLO:
Si queremos saber cuántos ceros y unos se necesitan para
almacenar tres minutos de sonido digital con calidad CD (44,1 kHz y
16 bits estéreo), debemos realizar el siguiente cálculo:
3 minutos x 60 segundos = 180 segundos
180 segundos 44100 muestras por segundo = 7.938.000 muestras
7.938.000 muestras x 16 bits = 127.008.000 bits
127.008.000 bits x 2 canales = 254.016.000 bits
Entonces para almacenar una canción de 3 minutos con calidad de
CD necesitaremos 254.016.000 ceros y unos o, lo que es igual,
31.752.000 bytes (unos 30 Mb).

19. SOFTWARE DE TRATAMIENTO
Audacity:
Es un programa libre que permite grabar sonidos con
micrófono o líneas de entrada
Modificar la velocidad y el tono de grabación.
Editar (cortar, pegar, unir y mesclar) sonidos con
formato WAV, mp3, entre otros.

21. Los principios y las reglas de la teoría musical tradicional
han sido tomados como base para la formación musical
y para el desarrollo de diversos programas utilizados
como secuencia de aprendizaje.
Los avances en el campo científico brindan una
excepcional ayuda a los maestros a través de la
investigación en psicología de la música al aportar a la
formación musical auditiva importantes modelos teóricos
y aproximaciones metodológicas que iluminan las
prácticas en el aula.
En el medio científico se considera que todavía está por
escribirse una teoría musical contemporánea basada en
lo que escucha y entiende un oyente competente en
culturalizado.

22. La educación auditiva como
operación de la mente en
tiempo real que procesa la
gramática y sintaxis musical
exige una nueva concepción
de la enseñanza.
Su inserción como camino
formativo
de
desarrollo
expresivo y mental es el gran
desafío que nos debemos los
pedagogos, investigadores y
diseñadores de currículos.

24. El sonido puede conducir nuestra atención
dentro de la imagen. El sonido puede
anticipar algún elemento visual y dirigir hacia él
nuestra atención. La banda sonora puede
aclarar hechos de la imagen, contradecirlos o
hacerlos ambiguos. En cualquier caso, el
sonido debe entablar una relación activa con la
imagen.

25. Factual
Cuando comunica algo directamente (un
discurso).

26. Ambiental
Establece una ubicación (ruidos de
automóviles que sugieren una escena
en la calle).

27. Interpretativo
Cuando evoca pensamientos,
sentimientos, ideas, etc. (el sonido de
un trombón que imita una risa burlona).

28. Simbólico
Cuando usa símbolos de asociación
para indicar lugares, estados de ánimo,
acontecimientos, etc. (el sonido largo de
la sirena que denota un bombardeo).

29. Imitativo
La imitación de un movimiento o acción
de un sujeto (el tic-tac para indicar que
se acerca la hora señalada).

30. Identificativo
Cuando se asocia a gentes o
acontecimientos particulares (leitmotiv,
tema musical para identificar a un
personaje o escrita especialmente para
él
o
ella).

31. Recapitulativo
Recuerda sonidos ya conocidos o
presentados con anterioridad.

32. Conectivo
Liga escenas, hechos, etc. (Véase
Puente musical).

33. De montaje
Sucesión de sonidos ordenados para
lograr un efecto dramático o cómico, por
ejemplo: las notas del Gordo y el Flaco.