Hay cuatro tipos básicos de onda sonora que son generados por osciladores y cada una de estas ondas tiene una calidad sonora diferente.
Examinemos cada tipo de onda en detalle:
Onda Sinusoidal
¿Cómo se ve?
Es una señal lisa que se mueve entre extremos.
¿Cómo suena?
Un sonido muy liso y redondeado
Extra
Una onda sinusoidal es el tipo más puro de onda sonora, toda la energía se enfoca en una frecuencia fundamental.
Onda Cuadrada
¿Cómo se ve?
Una señal que cambia abruptamente entre los extremos de manera alternada.
¿Cómo suena?
Un sonido asertivo y brillante que es un poco duro. (Parece una forma cuadrada).
Extra
La onda cuadrada se compone de una serie de ondas sinusoidales. PERO, solo contiene armónicos impares (3,5,7,9…). Estos armónicos disminuyen en términos de volumen mientras se alejan de la fundamental (son inversamente proporcionales).
Onda Triangular
¿Cómo se ve?
Una señal triangular que mueve en líneas rectas entre los extremos (se ve triangular).
¿Cómo suena?
Se escucha como un sonido redondeado (tiene un carácter más parecido a la onda sinusoidal que a la onda cuadrada).
Extra
Una onda triangular se compone de muchas ondas sinusoidales individuales. Como la onda cuadrada, la onda triangular sólo contiene los armónicos impares, pero disminuyen en términos de amplitud mucho más rápidamente que en la onda cuadrada (son inversamente proporcionados al cuadrado de la frecuencia armónica).
Onda forma de sierra
¿Cómo se ve?
Una onda irregular que parece el filo de una sierra.
¿Cómo suena?
Extra
La onda sierra se compone de muchos tonos sinusoidales individuales y contiene todos los armónicos de la frecuencia fundamental. La amplitud de estos armónicos disminuye a la misma tasa que la de la onda cuadrada.
La Frecuencia y La Amplitud
Las ondas sonoras son producidas cuando un objeto vibra hacia adelante y atrás, esto impulsa un patrón de vibraciones en el aire. (Ver también – ¿De Dónde Provienen los Sonidos?) Estas vibraciones se pueden medir y ver al utilizar un osciloscopio. Podemos observar como los cambios en las propiedades de la onda sonora afectan lo que escuchamos.
La Altura = La Frecuencia
Cuanto más rápido vibra un objeto, lo más alto es su frecuencia de vibración. La frecuencia es una medida del número de movimientos adelante y atrás (ciclos) que tienen lugar cada segundo. Cuanto más alta es la frecuencia de vibración, más alto es el tono que escuchamos.
Ve como la frecuencia de las ondas se incrementa mientras la altura aumenta
Ve como la frecuencia de las ondas se incrementa mientras la altura baja
Hecho
Cuando se reproducen las frecuencias bajas en un altavoz, a veces podemos ver como su cono se mueve. Esto debido a que el altavoz crea un sonido de baja frecuencia y vibra a una velocidad lenta. Cuando el altavoz reproduce un sonido de alta frecuencia, se mueve tan rápido que ya no podemos ver las vibraciones.
Cuanto más lejano vibra un objeto, más grande es la amplitud. Cuanto más grande es la amplitud, lo más fuerte parece el sonido.
Hecho
Los sonidos más bajos en volumen muevan al cono sólo un poco, mientras los sonidos más fuertes muevan mucho al cono.
Ve como la amplitud de las ondas incremente mientras el sonido aparece:
Ve como la amplitud de las ondas disminuye mientras el sonido desaparece:
¡TEN CUIDADO LOS SONIDOS FUERTES PUEDEN DAÑAR TUS OÍDOS PERMANEMENTE!
Actividad
La próxima vez que hay una tormenta, escucha el sonido del trueno y cuenta el número de segundos entre el destello de un rayo y el estruendo del trueno. ¿Puedes averiguar qué tan lejos esta la tormenta de ti?
Extra
La velocidad del sonido
Algunas personas piensan que los sonidos agudos y graves viajan a velocidades distintas. Esto es INCORRECTO. Todos los sonidos viajan a una velocidad fija (343m/s en el aire). Es importante destacar que la velocidad del sonido es distinta a la frecuencia, la tasa a la que la onda sonora oscila (mueve hacia adelante y atrás). Un sonido de alta frecuencia y uno de baja frecuencia viajarán a la misma velocidad. PERO, el sonido de alta frecuencia contendrá muchos más ciclos de ondas sonoras que el de baja frecuencia. La luz viaja mucho más rápida que el sonido (299,792,458 m/s). La velocidad de la luz es tan rápida que nuestros ojos humanos no pueden verla. La diferencia entre la velocidad del sonido y la velocidad de la luz es la razón por lo cual puedes ver cosas lejanas antes de que puedas escucharlas. Los truenos y los rayos son buen ejemplos de esto.
Los Truenos y Los Rayos = El Sonido y La Luz
Cuando los truenos y los rayos ocurren al mismo tiempo, sabes que la tormenta está sobre de ti. Cuando hay un retraso entre el destello del rayo y el estruendo del trueno, sabes que la tormenta está más lejos de ti. El sonido viaja 343 metros cada segundo. Entonces, si hay un retraso de un segundo entre el destello del rayo y el estruendo del trueno, sabemos que la tormenta está 343 metros más lejos de nosotros. Si hay un retraso de dos segundos, sabemos que la tormenta está 686 metros más lejos de nosotros (2s x 343m = 686m/s). Si hay un retraso de diez segundos, sabemos que la tormenta está 3430 metros más lejos de nosotros (10s x 343m = 3430m/s).
