¿Cuál es la representación del sonido?

Más allá de la Sinusoidal: Descifrando la Representación del Sonido

La representación gráfica del sonido, aunque comúnmente se asocia a una simple curva sinusoidal, es un concepto mucho más rico y complejo de lo que a simple vista parece. Si bien la onda sinusoidal es un modelo útil para representar sonidos puros – tonos simples como el producido por un diapasón–, la realidad acústica es un tapiz mucho más intrincado. La mayoría de los sonidos que percibimos en nuestro día a día, desde el canto de un pájaro hasta la sinfonía de una orquesta, son compuestos y requieren representaciones más sofisticadas.

La curva sinusoidal, con su elegante oscilación, refleja las variaciones de presión del aire generadas por una fuente sonora. Su frecuencia, medida en Hertz (Hz), determina la altura del tono percibido: frecuencias altas corresponden a tonos agudos, mientras que las bajas se traducen en tonos graves. La amplitud de la onda, en cambio, representa la intensidad del sonido, es decir, su volumen o sonoridad, medida en decibelios (dB). Una onda con mayor amplitud corresponde a un sonido más fuerte.

Sin embargo, la representación mediante una simple sinusoidal se queda corta al abordar la complejidad tímbrica de los sonidos reales. Un violín y un clarinete pueden tocar la misma nota (misma frecuencia) con el mismo volumen (misma amplitud), pero suenan completamente diferentes. Esta diferencia radica en el timbre, que se debe a la presencia de armónicos: frecuencias múltiples de la frecuencia fundamental que se superponen y le dan a cada instrumento su carácter distintivo.

Para capturar esta riqueza tímbrica, se utilizan representaciones más complejas, como:

• Espectrogramas: Estas representaciones visuales muestran la intensidad de las diferentes frecuencias a lo largo del tiempo. Se presentan como una imagen donde el eje horizontal representa el tiempo, el eje vertical la frecuencia, y la intensidad se representa mediante diferentes niveles de brillo o color. Los espectrogramas son esenciales para analizar sonidos complejos y para la identificación de fuentes sonoras.

• Formantes: En el análisis del habla, los formantes son bandas de frecuencias resonantes que caracterizan la calidad de las vocales. Se representan como picos de energía en el espectrograma y son cruciales para la comprensión del lenguaje.

• Ondas complejas: La superposición de múltiples sinusoidales, cada una con su propia frecuencia y amplitud, permite modelar sonidos complejos. La combinación de estas ondas individuales determina la forma de onda resultante y, por tanto, el timbre del sonido.

En resumen, la representación del sonido va mucho más allá de la simple sinusoidal. Si bien esta última sirve como base para comprender los fundamentos de la acústica, la riqueza y complejidad de los sonidos que nos rodean exige el uso de herramientas analíticas más sofisticadas, como los espectrogramas y el análisis de armónicos y formantes, para una descripción completa y precisa. La representación gráfica del sonido, por lo tanto, es un campo de estudio dinámico que se adapta a la creciente necesidad de entender y manipular el mundo sonoro en toda su complejidad.