No todas las ondas sonoras pueden ser percibidas por el oído humano, el cual es sensible únicamente a aquellas cuya frecuencia está comprendida entre los 20 y los 20 000 Hz. SONIDO
Objetivos: Discriminan sonidos de diferente altura, intensidad y timbre. Y comprenden los fenómenos de absorción, reflexión y transmisión delsonido, y los reconocen en la vida diaria.
No todas las ondas sonoras pueden ser percibidas por el oído humano, el cual es sensible únicamente a aquellas cuya frecuencia está comprendida entre los 20 y los 20 000 Hz.
En el aire dichos valores extremos corresponden a longitudes de onda que van desde 16 metros hasta 1,6 centímetros respectivamente. En general se trata de ondas de pequeña amplitud.
Cuando una onda sonora de tales características alcanza la membrana sensible del tímpano, produce en él vibraciones que son transmitidas por la cadena de huesecillos hasta la base de otra membrana situada en la llamada ventana oval, ventana localizada en la cóclea o caracol. El hecho de que la ventana oval sea de 20 a 30 veces más pequeña que el tímpano da lugar a una amplificación que llega a aumentar entre 40 y 90 veces la presión de la onda que alcanza al tímpano. Esta onda de presión se propaga dentro del caracol a través de un líquido viscoso hasta alcanzar otra membrana conectada a un sistema de fibras fijas por sus extremos a modo de cuerdas de arpa, cuyas deformaciones elásticas estimulan las terminaciones de los nervios auditivos. Las señales de naturaleza eléctrica generadas de este modo son enviadas al cerebro y se convierten en sensación sonora. Mediante este proceso el sonido físico es convertido en sonido fisiológico.
Características de los sonidos
Las diferencias que se observan en los sonidos se deben a tres de sus características:
LA INTENSIDAD
LA ALTURA
EL TIMBRE
VELOCIDAD DE PROPAGACIÓN
A) La intensidad de un sonido
La Intensidad del Sonido que se percibe, también denominada volumen, permite clasificarlos en débiles y fuertes. El sonido emitido por un radiorreceptor puede tener demasiada intensidad y ser molesto, por lo que reducimos el volumen, lo cual significa que disminuimos la intensidad del sonido emitido. A mayor amplitud mayor intensidad del sonido.
Cuando se le da un golpe suave al diapasón, éste emite un sonido débil que puede inscribir la siguiente onda.
En cambio, si se golpea el diapasón con mayor fuerza se obtiene un sonido más fuerte, capaz de producir esta gráfica
La comparación de las ondas representadas permite reconocer que tienen la misma frecuencia, pero la amplitud es mayor en el sonido más fuerte.
Entonces, se puede deducir que la intensidad del sonido depende de la amplitud de la onda. De modo tal que cuanto mayor es la amplitud, el sonido es más intenso.
Asimismo, se puede señalar que la intensidad acústica está relacionada con la cantidad de energía que está fluyendo por el medio como consecuencia de la propagación de la onda.
Para medir la intensidad del sonido se utiliza un instrumento llamado sonómetro. La unidad de medida del nivel de intensidad, es el decibel (dB)
En el siguiente gráfico se muestra la intensidad de diferentes sonidos.
B) La altura o tono de un sonido
La altura o tono es la característica que permite clasificar los sonidos en graves y agudos. Si se dispone de dos diapasones, uno que da un sonido grave y otro que produce un sonido agudo, al hacerlos vibrar con la misma intensidad se puede observar que inscriben las siguientes ondas:
El análisis comparativo de estas sinusoides muestra que las dos tienen la misma amplitud, pero la longitud de onda del sonido más agudo es menor que la del sonido grave, por lo cual su frecuencia es mayor (Suponiendo que los dos sonidos se propaguen en el mismo medio). En consecuencia, se puede afirmar que la altura o tono de un do depende de la frecuencia de la onda.
De manera tal que cuanto mayor es la frecuencia de la vibración, el sonido es más agudo.
El tímpano humano responde a sonidos en un amplio intervalo de frecuencias. Aunque el intervalo real varía según el individuo, podemos afirmar que en general el intervalo de AUDICIÓN HUMANA oscila entre 20 Hz y 20.000 Hz. Las frecuencias mayores se denominan ultrasónicas. Los humanos no pueden oír frecuencias ultrasónicas pero algunos animales (los perros, por ejemplo) si pueden hacerlo. Los silbatos “silenciosos” para perros se basan en este principio.
C) El timbre de un sonido
El Timbre es la cualidad que nos permite distinguir una misma nota emitida por instrumentos diferentes. Un Piano y un Clarinete pueden emitir una misma nota (un mismo tono), pero sus timbres serán diferentes.
Se puede establecer que el timbre es una mezcla de las vibraciones correspondientes al tono fundamental y a los diferentes armónicos que con distinta amplitud producen las fuentes de emisión o generadores de sonido.
La frecuencia fundamental es la frecuencia más baja (grave) que emite un objeto, una guitarra por ejemplo, y los armónicos son todas las ondas de frecuencia mayor a la frecuencia fundamental. En orden creciente se ordenan como: 1º armónico, 2º armónico, etc.
D) Velocidad de propagación del sonido
El sonido como cualquier otra onda, depende de un medio para propagarse. Es imposible su transporte por el vacío porque no hay átomos a través de los cuales transmitirse. Por este motivo el sonido no se desplaza con la misma velocidad en todos los medios. Por ejemplo, no se desplaza con la misma velocidad a través del agua, que a través del aire. En general, la velocidad del sonido es mayor en los sólidos que en los líquidos y en los líquidos es mayor que en los gases. Esto debido a la composición molecular o atómica de los estados de la materia.
Pero la velocidad del sonido no depende solamente del medio en que se propague sino también a la temperatura que se encuentre ese medio. Para explicarlo mejor hemos realizado una gráfica de como varia la velocidad del sonido según aumenta o disminuye la temperatura del aire. Como se observa la velocidad del sonido en el aire aumenta aproximadamente 6 m/s cada 10 ºC.
Para efectos prácticos, consideremos la velocidad del sonido como un valor aproximado de 340 m/s.
REFLEXIÓN: Se produce cuando una onda se encuentra con otro medio de mayor densidad. La medida del ángulo de incidencia es igual a la medida del ángulo de reflexión.
La reflexión es mayor a medida que la superficie con la que rebota la onda sonora es más densa y más lisa. 
TRANSMISIÓN:Se produce cuando una onda pasa a otro medio material que permite en ingreso. La frecuencia se mantiene constante. La longitud de onda y la velocidad de propagación varían.
REFRACCIÓN: Al incidir una onda en la interfaz de dos medios, bajo un cierto ángulo, la onda varía su dirección de propagación.
DIFRACCIÓN: Es la propiedad que posee una onda de rodear un obstáculo cuando éste le interrumpe la propagación.
INTERFERENCIA: Se produce cuando una onda incidente o reflejada se mezcla con otra onda, superponiéndose. Existen dos tipos de interferencia, ellas son:
Constructiva: Se produce cuando las ondas están en fase.
Destructiva: Se produce cuando las ondas están totalmente desfasadas.
Ambos casos son extremos, lo más común es que las interferencias sean una combinación de ellos.
Existe un tipo especial de interferencia, ocurre cuando se superponen dos sonidos con una pequeña diferencia en sus frecuencias, este fenómeno es conocido como: PULSACIONES.
Las ondas al tener diferencias en sus frecuencias, se producen variaciones en la interferencia, en algunos sectores ocurre interferencia constructiva y en otros ocurre interferencia destructiva.
