Ondas sonoras

El sonido es la vibración que provoca un cuerpo (se señala con una línea azul en las gráficas) y tiene como características:

• Cresta. Punto más alto de una onda sonora. Se ubica del lado positivo.
• Valle. Contrario a la cresta. Se ubica en el lado negativo.
• Periodo. Fragmento que dura tres nodos -considérese un nodo como el estado de reposo-.

• Longitud de onda. Es el fragmento que se compone de varios periodos.

• Amplitud. Altura de una cresta o profundidad de un valle. La amplitud se mide en decibeles (dB).

Una amplitud con una cresta elevada o un valle profundo es una onda sonora intensa o de volúmen elevado (sonido fuerte).

Una amplitud con la cresta o valle de medidas menores es una onda sonora débil o de volumen bajo (sonido suave).

• Frecuencia. Número de oscilaciones de una onda sonora, se considera de alguna forma como su rapidez. Se mide en hertz (Hz), un hercio es una oscilación por segundo. Entre más rápida sea la vibración y menor la longitud de los periodos de una onda sonora, su sonido será agudo; grave a la inversa.
  

         

         

Con las gráficas se quiere demostrar que el resultado de x vibraciones por segundo será el número de hertz. Lo cual también da como resultado la entonación de la onda sonora. Un ejemplo, la nota La (A) universal que vibra a 440 Hz/s, es decir, 440 oscilaciones por segundo, se tiene:

• Armónicos. Toda onda sonora tiene una vibración principal que es el tono fundamental y las vibraciones secundarias son  los armónicos*, es decir, aquellas vibraciones que quedan flotando de la onda sonora que van por mitad, tercios, cuartas, quintas, etc., lo mismo que comprobó Pitágoras con su experimento y la fabricación del monocordio, representando la cuerda principal con el 1, queda dividida en secciones de 2:1, 3:1, 4:1...

Las notas que consitutuyen nuestra escala musical son 7 notas, las cuales tienen como base los sonidos audibles, por el hombre, en hertz -oscila entre los 20 a los 20 000 Hz-. Si, como ejemplo, se demuestra que un La es de 440 Hz, su octava será de 880 Hz la cual será su primer armónico, su segundo armónico es Mi (quinta justa), Do su tercer armónico (tercera mayor) y Sol su cuarto armónico (septima).

Para calcular los hertz de cada nota se divide 440/7 (440 por el numero de hertz de la nota La y 7 por el número de notas) y da como resultado 62.85 Hz (aproximadamente). Analicemos el primer armónico de La que consiste en una octava, por tanto:

La 440 Hz
Si 502.85 Hz
Do 565.7 Hz
Re 628.55 Hz
Mi 691.4 Hz
Fa 754.25 Hz
Sol 817.1 Hz
La 879.95 Hz

Si seguimos a su segundo armónico que es la quinta justa, se tiene:

Si 942.8 Hz
Do 1005.65 Hz
Re 1068.5 Hz
Mi 1131 Hz

Según una serie armónica la proporción es la característica entre dos notas donde sus frecuencias se encuentra dentro de una proporción. Se sigue con el ejemplo de La 440, donde:

La 440 es la fundamental
La 880 es su segundo sonido por ser el doble del primero
La 1320 es el tercer sonido por ser el triple del primero

Lo cual se compruebla en el resultado de la octava de La con 879.95 Hz, si se sigue con el listado tenemos un Fa 1193.85 Hz + 62.85 Hz da Sol 1256.7 Hz + 62.85 Hz da La 1319.55 Hz que es el tercer sonido.

• Parciales. Son los más de cuatro armónicos que se ejecutan al mismo tiempo. Dentro de ellos podemos encontrar los Envolventes, los cuales combinan las intensidades, desde que inicia hasta que desaparece una onda sonora, su uso es frecuente en la música espectral.

Algunos países europeos el La es afinado a 441 Hz, como se puede observar es sólo 1 Hz, una oscilación más por segundo al estándar y es:





Si se contrasta los dos sonidos se obtiene:




A la superposición de estas dos notas se le llama Batimiento, cuando pasa de 10 Hz el contraste es una desafinación.

Existen otras afinaciones a partir del La como un sonido universal pero a diferentes Hz, como a 432 Hz:



Si se confrontan el La 440 Hz y el La 432 Hz, se tiene:



NOTA:
*. Al hablar de armónicos se puede consultar como antecedente el Experimento de las cuerdas de Pitágoras, el tratado Dodecachordon de Glareanus y los experimentos y registros de los expectogramas.

BIBLIOGRAFÍA
ABAD, Federico (2006). ¿Do, re, qué? Guía práctica de iniciación al lenguaje musical. España: Almuzara.
DANDELOT, Georges. Manual práctico para el estudio de las claves de sol, fa y do. México: Musical Iberoamericana.