Clase 1. El sonido

Tema 1

El sonido

La voz humana es una de las maneras primarias de expresión y comunicación que posee nuestra especie. Cualquier humano puede utilizarla, pero un profesional de la voz debe poder manipularla a voluntad para cumplir sus objetivos. Para ello es primordial conocer algunos conceptos básicos que nos ayudaran a comprender mejor su funcionamiento:

Sonido: Es el fenómeno que sucede cuando dos cuerpos al vibrar, transmiten ondas de partículas a través de la materia (gaseosa, liquida o sólida) hacia un receptor, (oído) quién interpreta estas señales como lo que conocemos como sonido. Es un movimiento ondulatorio de la materia que afecta nuestro oído.

Acústica: Es la rama de la física que estudia la producción; transmisión, almacenamiento, percepción o reproducción de las ondas mecánicas que se propagan a través de la materia, tanto sólida cómo líquida o gaseosa, Estas ondas son lo que comúnmente conocemos como sonido.

Voz: La voz es el sonido producido por el aparato fonador; es la emisión consiente de sonidos articulados según un idioma aprendido.

Para que sea posible la producción de la voz humana se necesitan tres sistemas:

1. Sistema fonatorio
2. Sistema respiratorio
3. Sistema articulatorio

Mediante estos sistemas se puede definir un modelo acústico de generación de voz humana, el cual considera las siguientes etapas:

• Generación del sonido madre: mediante vibración de las cuerdas vocales por flujo de aire y mediante golpes de presión acumulada.

• Modulación del tracto vocal: se puede considerar al tracto vocal como un tubo de sección variable, controlado según la articulación determinada por los músculos de la faringe, el cuerpo y punta de la lengua, el velo del paladar y los labios. Al igual que en un tubo simple, el fenómeno de resonancias en el tracto aumentan la amplitud de un grupo de frecuencias alrededor de una determinada banda de frecuencia. A cada resonancia se le denomina formante.

• Radiación de salida: la salida del sonido esta relacionada con la impedancia de radiación que influye sobre el sonido variando su composición espectral y los niveles de presión sonora respecto al ángulo de salida.

Vibración de frecuencia, amplitud, duración y forma

Si escuchamos un sonido pensamos que debe haber algo que lo produce. Si oímos el sonido de una campana, sabemos que viene de un golpe que se le ha dado. Al acercar nuestra mano y tocar la campana con suavidad, podemos sentir cómo la masa metálica está vibrando, pero si apoyamos con fuerza la mano e impedimos que vibre, el sonido se apaga. Si tocamos nuestra garganta al hablar con fuerza, también nos daremos cuenta de que ésta vibra, o que para hacer sonar la cuerda de una guitarra; debemos hacerla vibrar, con esto ejemplificamos que:

El sonido es producido por un movimiento vibratorio

Si colocamos un timbre sonando en el interior de una campana de vidrio, al extraer el aire podemos comprobar que el sonido se va apagando lentamente hasta que no oímos nada, y si hacemos llegar aire nuevamente el sonido se percibe cada vez con mayor intensidad. Con esto ejemplificamos cómo el sonido necesita un medio material para propagarse; este medio puede ser líquido, sólido o gaseoso. Y por lo tanto concluimos que

El sonido no se propaga en el vacío

Se puede escuchar el sonido del motor de una lancha cuando se nada bajo el agua, el sonido de un tren en marcha si se coloca el oído cerca de los rieles. El sonido se propaga en los líquidos con mayor velocidad que en los gases y en los sólidos.

Las cualidades que nos permiten diferenciar los sonidos son:

• La intensidad: la intensidad del sonido se define como la cantidad de energía (potencia acústica) que atraviesa por segundo una superficie que contiene un sonido. Los factores que determinan la intensidad del sonido son:

1. La intensidad de un sonido depende de la amplitud del movimiento vibratorio de la fuente que lo produce, pues cuanto mayor sea la amplitud de onda, mayor es la cantidad de energía (potencia acústica).

2. La intensidad del sonido depende de la superficie de la fuente sonora; el sonido producido por un diapasón se refuerza cuando éste se coloca sobre una mesa o sobre una caja de paredes delgadas que entran en vibración. El aumento de amplitud de la fuente y el de la superficie vibrante hacen que aumente simultáneamente la energía cinética de la masa de aire que está en contacto con ella poniéndola en vibración.

3. La intensidad de percepción del sonido por el oído depende también de su distancia a la fuente sonora. La energía vibratoria producida por la fuente se distribuye uniformemente en ondas esféricas cuya superficie aumenta proporcionalmente al cuadrado de sus radios; la energía que al final percibe el oído es solo una fracción de la energía total emitida por la fuente, tanto menor cuanto más alejada la fuente está del oído. Esta intensidad disminuye tres decibeles cada vez que se duplica la distancia a la que se encuentra la fuente sonora (la ley inversa del cuadrado). Para evitar este debilitamiento se canalizan las ondas por medio de un tubo acústico (laringe).

4. Otro factor que podría llegar a afectar la intensidad de un sonido es cuando entre la fuente del sonido y el receptor se encuentra un medio no elástico, como la lana y el fieltro, los cuales debilitan considerablemente la intensidad del sonido.

5. La intensidad de un sonido depende de la magnitud de las vibraciones del cuerpo que las produce, y cuando hablamos de magnitud de la vibración, nos referimos a su amplitud.

Al final la intensidad del sonido que se percibe subjetivamente es lo que se denomina sonoridad y permite ordenar los sonidos en una escala del más fuerte al más débil.

A la combinación de diferentes amplitudes en el canto se le llama matizar y sirve para dar expresión y emotividad a lo que se canta.

• Altura o tono: El tono es la cualidad que nos permite distinguir sonidos agudos y graves. La altura de un sonido depende del número de oscilaciones por segundo (frecuencia) de su vibración. A medida que aumenta la vibración de un cuerpo mayor es la frecuencia. El rango de frecuencias que puede percibir el ser humano va desde los 20 Hz a los 20000Hz, y puede variar de persona a persona. Fuera de estos límites la vibración es inaudible, se trata de los infrasonidos y ultrasonidos, los cuales se pueden sentir pero no escuchar.

• El timbre: es la cualidad que nos permite distinguir dos sonidos de la misma intensidad y la misma frecuencia. Por ejemplo nos permite distinguir el sonido de una trompeta y un violín aunque emitan la misma nota con la misma intensidad y en el mismo tono o a dos cantantes que interpreten un mismo tema. En general, los sonidos no son de una sola frecuencia, los sonidos suelen tener una onda principal que va acompañada de otras ondas de menor amplitud llamadas armónicos cuya frecuencia es múltiplo de la onda principal; la suma de esas ondas da lugar a una onda que tiene una forma determinada. El timbre está relacionado con la forma de la onda. Por ejemplo: dos representaciones de ondas de la misma frecuencia principal pero que se diferencian por su forma, es decir se diferencian en los armónicos y por ello si los escucháramos podríamos distinguir los dos sonidos, pues tienen distinto timbre.

Como resumen tenemos que:

Videos de apoyo:

Material descargable:

• Audio para vocalizar en casa: https://mega.co.nz/#!U00DHbwY!xw_iLoKaNaLgMjvWiJofrN3pp7whcv0rwGI1XfiMYWk
• El sonido.pdf    https://mega.co.nz/#!RoNnnQCY!V8lKjwQDcacfIfvEkoLGO1sBGdH3c2TBELffDJHU5VE
• Bitácora de ejercicios de respiración.xls https://mega.co.nz/#!Io9xxTpY!vygA26Ft6Jy7eR6LAPungfXIvuBJ9us2lKCiieyo-LI
• Vocalización de la clase:            Pdf:https://mega.co.nz/#!w4ETUA6C!Qq3ZZ1PY4CC4hrBvZ5pdM-2ieoqLk4JE6ImlMj0FXMY                                                                                          Sibelius7:https://mega.co.nz/#!0xVmWTTJ!vaH2_OYDb_YvRu460dN3TZYZCQiV3pId47IzBUdcT2Q

Fuentes:

• “Aplicaciones del análisis acústico en los estudios de la voz humana”
  Seminario internacional de acústica 2003, Santiago de Chile

• “Cómo educar la voz cantada y hablada
  Cristián Caballero

• Wikipedia
  
  
• www.profesorenlinea.cl en su apartado de Física
  
  
• www.mitecnologico.com

• "The contemporary singer" Anne Peckham