Análisis de Sonidos Complejos y Medición de Energía Sonora
Los sonidos que encontramos en nuestro entorno diario rara vez son puros, sino que suelen ser complejos con múltiples componentes. Para entender estos sonidos, es fundamental analizar sus cualidades principales: el tono, los sobretonos y el timbre. El tono corresponde a la frecuencia del primer armónico y es lo que nos permite diferenciar entre distintos sonidos. Los sobretonos son las frecuencias de los armónicos superiores, que siempre son múltiplos del tono fundamental. El timbre, por su parte, representa el espectro completo de frecuencias, es decir, toda la gama de armónicos presentes en el sonido.
Definición: El timbre es la cualidad que nos permite distinguir dos sonidos del mismo tono y amplitud, pero producidos por diferentes instrumentos musicales. Está determinado por la cantidad y la intensidad de los armónicos presentes.
La energía del sonido se puede analizar en términos de energía potencial Ep y energía cinética Ec. En el punto de máxima elongación A, la energía potencial alcanza su máximo mientras la energía cinética es cero. Esta relación se invierte en el punto medio, donde la energía potencial es nula y la energía cinética es máxima. La energía total del sistema se puede expresar mediante la fórmula E=2πm²f²A², donde m es la masa, f la frecuencia y A la amplitud.
Ejemplo: Imagina una cuerda de guitarra vibrando. En los puntos extremos de su movimiento maˊximaelongacioˊn, la cuerda está momentáneamente quieta pero almacena máxima energía potencial. En el punto medio, la cuerda se mueve a máxima velocidad, convirtiendo esa energía potencial en cinética.