1.5. Características de la forma de onda

Las características que se abordarán a continuación, por razones pedagógicas, serán ejemplificadas en ondas simples o senoidales. Cabe aclarar que las mismas corresponden tanto a ondas simples como a ondas complejas.

1.5.1. Representación gráfica de la forma de onda

La representación gráfica del sonido se aplica a todo tipo de ondas y se la denomina oscilograma. Consiste en representar los cambios de amplitud en función del tiempo en un par de ejes, horizontal (tiempo) y vertical (amplitud).

1.5.2. Frecuencia

La frecuencia se define como la cantidad de ciclos por segundo de una oscilación periódica. Se mide en ciclos por segundo (cps) o en Hertz, en honor al físico alemán Heinrich Rudolf Hertz que descubrió la propagación de las ondas electromagnéticas.

La frecuencia se vincula con el período por la siguiente relación:
f = 1 / T

Si la frecuencia (f ) de una oscilación es de 100 Hz, su período (T ) o tiempo necesario para realizar una oscilación completa será:

T = 1 / f                T = 1 / 100 Hz T = 0,01s

Si el período (T ) de una oscilación es de 0,1seg, su frecuencia (f ) será:

f =1 / T          f =1 / 0,001s           f =1000 Hz

 

Los sonidos periódicos son los que definen altura, es decir que los podemos cantar como, por ejemplo, las notas de un piano. La frecuencia de un sonido se relaciona con la altura del mismo. Las frecuencias bajas corresponden a sonidos graves y las altas a sonidos agudos.

Sucesión de ondas senoidales de frecuencias
500Hz – 1.500Hz -3.500Hz y 5.000Hz.


1.5.3. Amplitud

La amplitud se define como el máximo valor que alcanza una oscilación en un ciclo, también se la llama valor pico. Está vinculada con la energía o intensidad del sonido. También es útil evaluar la energía en un instante determinado que se llama valor instantáneo.

Sucesión de notas de piano con diferente amplitu

Envolvente
La amplitud de un sonido no es necesariamente constante, esta puede variar de forma dinámica en el tiempo. La mayoría de los sonidos no duran infinitamente. Se puede simplificar la evolución dinámica de un sonido en las siguientes etapas:

Ataque: tiempo en el que sonido crece hasta el pico de máxima energía.
Decaimiento: tiempo en el que la energía cae desde el pico del ataque hasta
que se establece.
Sostenimiento o régimen: tiempo en el que la energía se establece estable.
Extinción: tiempo en el que la energía cae desde el régimen hasta que se extingue
el sonido.

Onda sinusoidal con envolvente ADSR

1.5.4. Período

El período, simbolizado T, es el tiempo transcurrido en realizar un ciclo. Se mide en segundos o en milisegundos. El período de los sonidos audibles para el ser humano va desde los 0,05 ms (sonidos muy agudos) a los 50 ms (sonidos muy graves).

1.5.5. Fase

Se llama fase de una onda periódica a las diferentes posiciones instantáneas dentro de un respectivo ciclo. Generalmente, la fase se mide en grados y hace referencia al tiempo transcurrido desde el inicio de la oscilación.

Dos ondas periódicas de igual frecuencia se encuentran en fase cuando están sincronizadas, por lo que en un momento determinado ocupan posiciones idénticas de un ciclo. Cuando una comienza después de otra, siempre ocuparán posiciones distintitas dentro del respectivo ciclo, por lo que tendrán una diferencia de fase.

 

Comparación entre movimientos