Fenómenos asociados al sonido

Conoce los principales fenómenos asociados al sonido: Reflexión, difracción, refracción, interferencia y absorción del sonido.

Cuando una onda encuentra ‘obstáculos’ en su desplazamiento -como superficies con diversas características, agujeros o cambios de temperatura en el medio-, sufre modificaciones. Como el sonido es una onda no está exento de sufrir estos cambios que, como resultado, producen fenómenos como la reflexión, difracción, refracción, interferencia y absorción del sonido.

Fenómenos sonoros

Estos fenómenos sonoros se producen sólo cuando el medio en que se están propagando las ondas sufre alguna modificación, lo que ocurra con la onda dependerá del tipo de modificación, de este modo, si la onda se encuentra con:

• Un obstáculo que no puede traspasar ni rodear, se reflejará
• Una rendija (agujero pequeño), se difractará
• Un medio material distinto o un cambio de temperatura del medio en que está viajando, se refractará
• Un material absorbente, se absorberá
• Otra onda sonora, harán interferencia

Reflexión:

La onda se refleja (invierte su sentido de propagación) al incidir sobre superficies de gran densidad, el sonido llega a la pared o superficie reflectora, choca y se devuelve. Algunos fenómenos asociados a la reflexión son:

a) Eco: Cuando gritamos en una cueva o en un lugar amplio y vacío, escuchamos la repetición de nuestras palabras, esta repetición corresponde a la reflexión del sonido original que ya se ha extinguido. Para que se produzca eco, debemos estar situados a más de 17 m. de la superficie reflectora.

En la imagen la onda en azul es la onda incidente (original) y la onda en rojo es la reflejada.

b) Reverberación: En este caso, las ondas reflejadas llegan al oyente antes de que el sonido original se extinga.  Acústicamente se presenta como una prolongación del sonido.

Difracción:

Posibilita que la dirección de propagación se amplíe, se produce cuando la longitud de onda es similar al tamaño de la abertura por la que pasa el sonido. Esto permite que el sonido difractado por un pequeño agujero llene toda una habitación, ya que la ranura actúa como una segunda fuente sonora expandiendo el sonido en todas direcciones.

Refracción:

Cambio en la dirección y rapidez de propagación de una onda sonora debido a un cambio de medio o de las características de éste. Mientras más juntas estén las partículas de un material las ondas viajarán más rápido, así la velocidad del sonido en los sólidos es mayor que en los líquidos y ésta a su vez es mayor que en los gases; pero con el cambio de medio no sólo varía la magnitud de la velocidad, también cambia su dirección. Pero para que ocurra la refracción, no es necesario un cambio de medio, también se da cuando varía la temperatura del medio, en verano las altas temperaturas hacen que las partículas que vibran producto de la onda sonora suban, dirigiendo el sonido en esa dirección; en invierno ocurre lo contrario, tal como lo muestra la imagen.

Absorción:

Cuando una onda sonora choca con una superficie, la mayoría de la energía se refleja pero hay una pequeña porción de energía que penetra en la superficie, decimos que la parte que penetra es absorbida por la superficie. La propiedad absorbente de un material se expresa en el coeficiente de absorción de sonido, éste valor oscila entre 0 (reflexión total) y 1 (absorción total). Los materiales absorbentes pueden ser:

• Resonantes: Absorción máxima de una frecuencia determinada
• Porosos: Absorben con mayor eficacia las frecuencias altas (espuma acústica)
• Panel o membrana: Absorben mayor eficacia las frecuencias bajas.

Interferencia:

Es la capacidad de las ondas sonoras de superponerse sin perder las cualidades específicas de cada una. Cuando mezclamos dos colores (amarillo y azul por ejemplo) obtenemos un tercer color (verde), distinto a los dos originales; eso no ocurre con las ondas sonoras, podemos mezclar dos o más de estas ondas y reconocer cada uno de los sonidos que la componen (como en una pieza musical).