El sonido: propiedades de propagación

Aunque nos parezca mentira, las borrascas, los tornados y una sinfonía de Mozart tienen algo en común: los tres obedecen a variaciones de la presión, aunque, evidentemente, éstas son mucho más rápidas en el caso de la sinfonía. Porque la música, como cualquier otro sonido, no son sino rápidas variaciones de la presión en el aire (o en cualquier otro medio, aunque su velocidad de propagación varíe sustancialmente).

Lo que sucede cuando hacemos vibrar nuestras cuerdas vocales (o las de un violín), éstas empujan las moléculas adyacentes de aire que, a su vez, van empujando a las que están más allá. Como nuestras cuerdas vocales vibran (se mueven muy rápidamente hacia un lado y otro) la presión sobre las moléculas tampoco es constante y, lógicamente, al desaparecer la fuerza que las empuja por un lado y tener una masa de aire por el otro lado, vuelven a su lugar original. Es lo que llamamos ondas sonoras. Si lo representásemos en un gráfico tendría un aspecto así:

Los diferentes «tonos» o «notas» corresponden a diferentes frecuencias; el sonido será más agudo cuanto más rápidamente vibre la fuente sonora, y más grave cuanto más lenta sea la vibración.

La frecuencia es el número de veces que se repite el ciclo de una onda por unidad de tiempo. Las frecuencias altas son aquellas que se repiten mayor número de veces por segundo, y las bajas aquellas que se repiten menor número de veces. El oído humano tiene la capacidad de percibir cualquier variación de presión entre 20 ciclos por segundo (20 herzios: sonidos graves) y 20 mil ciclos por segundo (20 Kiloherzios: sonidos muy agudos).

Evidentemente, cuando nuestras cuerdas vocales vibran, emiten ondas sonoras en todas las direcciones, aunque por las características anatómicas de nuestra laringe una gran parte de éstas sale por la boca. En una fuente sonora ideal –no direccional y sin barreras sonoras alrededor– el sonido se propagaría en igual intensidad en todas direcciones, e iría perdiendo intensidad a medida que se alejara de la fuente.

En la realidad esto no es así: las paredes, nuestro propio cuerpo y otros sonidos interfieren haciendo que éstas reboten y se encuentren entre sí, cancelándose. Y frente a esto el único remedio posible es aproximar los micrófonos tanto como nos sea posible a la fuente para evitar cancelaciones y ecos.

A la hora de registrar un sonido, una buena ley sería situar siempre el micrófono tres veces más cerca de la fuente sonora que de cualquier superficie que pudiera interferir con el sonido a registrar.

 La señal de audio

Lo que hace un micrófono es, ni más ni menos, recibir esas vibraciones del aire y convertirlas, por diversos procedimientos, en una serie de voltajes que se almacenan en forma de variaciones de carga de las partículas de hierro de una cinta. Las variaciones positivas de presión tendrán su correspondencia en valores de voltaje positivos y las negativas en valores negativos.

El volumen consistirá en la amplitud de la onda –la distancia del valor negativo al positivo, tanto de la presión como del voltaje–. Cuanto mayor sea esta amplitud, mayor será el volumen de la onda sonora y mayor la sensación subjetiva de volumen.

La voz y los sonidos se ven también reducidos a una serie de valores de voltaje que, viajando a través de cables, llegan, cuando es necesario, hasta un equipo reproductor. El equipo reproductor amplifica esa señal (aumenta ese voltaje) y lo convierte de nuevo en vibraciones en los altavoces del televisor, la cadena de música o cualquier otro aparato multimedia.