Física del sonido terapéutico

El sonido es un fenómeno vibratorio que se transmite en forma de ondas, para que este se pueda producir se requiere de una fuente que lo genere y de un medio que lo trasmita.

Lo que el humano interpreta como sonido es una sensación auditiva producida por el movimiento ondulatorio en un medio elástico.

Este medio puede ser sólido, líquido o gaseoso; la velocidad del sonido varía dependiendo del medio a través del cual viajan las ondas sonoras.

La perturbación creada por la vibración se propaga a través de este medio conductor debido a rapidísimos cambios de presión, generados por el movimiento vibratorio de un cuerpo sonoro.

Estas vibraciones son captadas por el oído para luego ser transformadas en impulsos nerviosos que se mandan al cerebro.

La función del medio transmisor es fundamental, ya que el sonido no se propaga en el vacío. Por ello, para que exista el sonido, es necesaria una fuente de vibración mecánica y también un medio elástico a través del cual se propague la perturbación.

Nikola Tesla dijo: ” Si quieres entender el Universo piensa en energía, frecuencia y vibración”

La propagación del sonido involucra transporte de energía sin transporte de materia, en forma de ondas mecánicas que se propagan a través de un medio elástico sólido, líquido o gaseoso.

La velocidad del sonido en el aire (a una temperatura de 20 ºC) es de 340 m/s. Pero no solo el aire es buen medio para que se propague el sonido, de hecho en el agua es aproximadamente cinco veces más veloz, y en los metales casi veinte veces más rápido que en el aire.

Onda Sonora

Una onda sonora es una onda longitudinal, y sería la forma física que se le asociaría al sonido. Mecánicamente las ondas sonoras son un tipo de onda elástica. Y como todo movimiento ondulatorio, el sonido puede representarse por una curva ondulante, como una sinusoidal y se pueden aplicar las mismas unidades de medida que a cualquier onda mecánica

La zona más alta o cima de la onda se relaciona con las compresiones de las moléculas del aire, y por el contrario, las zonas más bajas o valles con las rarefacciones del aire.

Frecuencia

La frecuencia es la medida del número de repeticiones de un fenómeno por unidad de tiempo. La frecuencia de patrones ondulatorios como el sonido, las ondas electromagnéticas (como la radio o la luz), las señales eléctricas, u otras ondas, indica el número de ciclos de la onda repetitiva por segundo.

La unidad de frecuencias es el Herztio o Hz y se mide en ciclos por segundo. Nombrado por el físico alemán Heinrich Rudolf Hertz, quien descubrió la propagación de las ondas electromagnéticas.

Un ciclo es cuando la onda sube hasta un punto máximo de amplitud, baja hasta atravesar la línea central y llega hasta el punto de amplitud máximo negativo y vuelve a subir hasta alcanzar la línea central. Al tiempo empleado en completar un ciclo se le conoce como periodo

Sonidos agudos y graves

La frecuencia permite distinguir los sonidos agudos de los graves, siendo los agudos producidos por frecuencias con mayor número de ciclos y los graves de menor número de ciclos.

Tono

La frecuencia representa la posición del sonido en la escala musical y se conoce también como tono. El tono de un sonido depende del número de oscilaciones por segundo. Cuanto mayor sea la frecuencia, más agudo será el sonido. Por ejemplo una frecuencia de 10kHz es más aguda que una de 5kHx. Ya que la de diez mil Hertz tiene más ciclos por segundo, es más elevado el tono.

Longitud de Onda

Otra dimensión característica del sonido es la distancia que existe entre dos cimas consecutivas o entre dos valles sucesivos de una onda. La distancia recorrida por la onda en el tiempo de un periodo se la conoce como longitud de onda y se mide en metros.

Si un sonido debe atravesar grandes distancias sus frecuencias graves se verán beneficiadas frente a las agudas que se extinguirán más rápido.

Esto explica porque cuando vemos caer un rayo muy lejos escuchamos el sonido del trueno muy grave.

Amplitud de onda

La amplitud de una onda es la medida de las máximas alturas de las ondulaciones, o sea de la potencia con que se producen las vibraciones. Indica la cantidad de energía que contiene una señal sonora. No hay que confundir amplitud con intensidad.

La amplitud de un sonido corresponde a la magnitud del cambio, sea este positivo o negativo, de la presión atmosférica causada por la compresión y rarefacción de las ondas. Esta cantidad es un indicador de la magnitud de energía acústica de un sonido y es el factor que determina la potencia con que se percibe un sonido.

Intensidad

La intensidad permite distinguir si el sonido es fuerte o débil. Se define como la cantidad de energía acústica que contiene un sonido, es decir, su volumen.

La unidad de medida es el decibel o dB. Los sonidos que el humano percibe deben superar el umbral auditivo (0 dB) y no llegar al umbral de dolor (140 dB).

La intensidad del sonido caracteriza la razón a la cual la energía es entregada en la sensación audible, y está asociada directamente con la amplitud.

Armónicos

Los armónicos son una serie de sonidos cuya existencia el humano no se percata, ya que la mayoría de ellos son inaudibles. Estos sonidos son los que generan el timbre característico de una fuente de sonido, ya sea una voz humana o un instrumento musical. Son los que permiten diferenciar un tipo de instrumento de otro, o reconocer el timbre de la voz de una persona.

Cuando se ejecuta una nota en un instrumento musical se genera una onda de presión de aire. Esta onda sonora está acompañada por una serie de armónicos, todos prácticamente inaudibles, pero que le dan al instrumento su timbre particular.

Cada vez que se toca una nota, llamada primer armónico o fundamental, se escucha simultáneamente una serie de hasta dieciséis sonidos armónicos, conocida como escala de resonancia superior.

Nº de Armónico Frecuencia Nota Intervalo
1º armónico 66 Hz do1 tono fundamental (el primer do a la izquierda del piano)
2º armónico 132 Hz do2 octava
3º armónico 198 Hz sol2 quinta
4º armónico 264Hz do3 octava
5º armónico 330 Hz mi3 tercera mayor
6º armónico 396 Hz sol3 quinta, una octava sobre el 3º
7º armónico 462 Hz sib3 séptima menor (muy desafinada)
8º armónico 528 Hz do4 octava
9º armónico 594 Hz re4 segunda mayor, una quinta sobre el 6º
10º armónico 660 Hz mi4 tercera mayor, octava del 5º
11º armónico 726 Hz fa#4 cuarta aumentada
12º armónico 792 Hz sol4 quinta justa, una octava sobre el 6º
13º armónico 858 Hz la4 sexta mayor (muy desafinada)
14º armónico 924 Hz sib4 séptima menor (muy desafinada, igual que el 7º)
15º armónico 990 Hz si4 séptima mayor, una quinta sobre el 10º
16º armónico 1056 Hz do5 octava

Armonía

La armonía es el equilibrio de las proporciones entre las distintas partes de un todo, y su resultado siempre connota belleza.

Siendo dos corrientes totalmente distintas ya que una apela al razonamiento y la lógica extrema, mientras la música se caracteriza por ser la expresión abstracta, pura y espontánea del sentimiento humano.

Platón y la armonía

“La armonía penetra profundamente hasta los rincones del alma
y se afianza fuertemente allí, trayendo gracia al cuerpo y a la mente también.
La música es una ley moral.
Le da un alma al universo, alas a la mente, vuelo a la imaginación,
Y encanto y alegría a la vida y al resto de las cosas.
Es la esencia del orden”. Platón”

Cabe entonces decir que este descubrimiento del número en la música, los pitagóricos lo aplicaron a toda la naturaleza por lo cual su cosmología va a tener la característica de otorgarle orden, proporción y medida a todo dentro del universo.

Es decir, cada elemento en particular es lo que es por la proporción en que se combinan sus partes con el resto de la naturaleza, y todas las partes tienen estos mismos elementos.

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