Sobre el sonido y la acústica

Definición de sonido
Cuando el aire vibra en medida suficiente, se produce sonido. Las vibraciones son captadas por nuestro oído y transmitidas al cerebro a través de los nervios auditivos, lo que nos permite oír. Cuando nuestra conciencia se centra activamente en esta presión sonora, estamos escuchando. 

Las vibraciones pueden ser tanto regulares (tono) como irregulares (ruido). La música es una combinación de tono y ruido; así, el sonido de un tambor es ruido, y el de, por ejemplo, un piano, es un tono.

Altura del tono
La altura del tono viene determinada por el número de vibraciones por segundo; a esta velocidad la llamamos frecuencia. La frecuencia se mide en número de vibraciones por segundo y se expresa en «hercios» (Hz). Cuanto mayor es el número de vibraciones, más agudo es el tono. No todas las frecuencias pueden ser percibidas por nuestro oído. El límite se sitúa entre unos 16 Hz y unos 20 000 Hz. Sin embargo, a medida que el ser humano envejece, el oído deja de percibir a partir de los 14 000 Hz. Si se conoce el número de hercios de un tono determinado, el tono que suena una octava más alto tiene el doble de vibraciones. La norma internacional establece que el La1 tiene 440 hercios, pero antes era de 432 hercios, lo que proporciona una armonía más agradable. 

Las cuerdas de los instrumentos siempre están fijadas por ambos extremos; en estos extremos, la cuerda apenas puede vibrar, lo que provoca la aparición de nudos en las vibraciones. En el centro de la cuerda, esta sí puede vibrar libremente; ahí se encuentra el punto de máxima vibración.
En un instrumento de cuerda, la frecuencia depende de:
> La longitud de la cuerda (cuanto más larga, más lenta y más grave es la nota)
> El peso de la cuerda (cuanto más pesada, más lenta)
> La tensión de la cuerda (cuanto más tensa, más aguda)

Por sí solas, las cuerdas apenas producen sonido, pero es gracias a la amplificación del cuerpo del instrumento que el sonido adquiere su volumen.

En un instrumento de viento no se ponen en movimiento cuerdas, sino que se «toca» con aire. Para producir un tono se necesita una determinada presión de aire (esto varía según el instrumento). Al soplar aire a través del instrumento se producen remolinos de aire. Al tocarlo, el flujo de aire se alarga o se acorta. Esto da lugar a movimientos rápidos (barrigas) y vibraciones lentas (nudos).

Intensidad del sonido
Las oscilaciones regulares de un sonido podrían representarse como líneas onduladas. Si trazamos una línea recta en medio de esta línea ondulada, vemos que el movimiento parte de un punto de reposo situado en dicha línea recta. La onda alcanza un límite a un lado de la línea, cambia de dirección y, pasando por el punto de reposo, alcanza un límite al otro lado de la línea. La distancia de un límite al otro y viceversa se denomina amplitud (amplitudo). Esta amplitud determina la intensidad del sonido. Cuanto mayor es la amplitud, más intenso es el sonido.

Timbre
Por timbre (timbre) entendemos la naturaleza propia y característica del sonido de un instrumento determinado. Esto nos permite distinguir el sonido de una flauta del de, por ejemplo, una trompeta. Los armónicos desempeñan un papel importante en la formación del carácter del sonido. Por armónicos entendemos aquellos tonos que suenan junto con el tono fundamental. Cuando el oído no está acostumbrado a percibir los armónicos, al escuchar, por ejemplo, un do, se supone que solo se oye un tono. Sin embargo, si se conoce la existencia de los armónicos, al escuchar con atención se podrán distinguir uno o más armónicos sin necesidad de ayuda adicional.

A modo de ejemplo para ilustrar los armónicos. Si se tapan todos los agujeros de una flauta dulce y se sopla suavemente, se oye la nota Do2. Al soplar un poco más fuerte, suena el Do3 y, al soplar aún más fuerte, la nota pasa a ser sol3. Mediante aparatos de medición se ha podido determinar una amplia serie de armónicos; partiendo del Do mayor, los primeros 16 armónicos son:
Ejemplo: los armónicos también son fáciles de calcular:

Tono fundamental = 1.º armónico Do2e 8:2 = 4' Do3e 8:3 = 2 2/3' Sol4e 8:4 = 2' do15e 8:5 = 1 3/5 mi16e 8:6 = 1 1/3 sol17e 8:7 = 11/7 si bemol18e 8:8 = 1' do2, etc.

Resulta confuso que el segundo armónico también se denomine primer sobretono, etc. Si tocáramos todos estos tonos a la vez en un instrumento de teclado, se produciría un acorde que distaría mucho de ser agradable. De hecho, los sobretonos suenan débilmente en relación con su tono fundamental.

Definición de acústica
Acústica significa literalmente: la ciencia de la propagación del sonido en los espacios. Las condiciones acústicas pueden tener un efecto beneficioso o, por el contrario, perjudicial sobre la calidad del sonido de un instrumento musical. Entre los factores que influyen en la acústica se encuentran:

1. El volumen de una sala: un instrumento debe transmitir su sonido de forma agradable tanto para el intérprete como para el oyente. El tamaño de la sala influye en ello, ya que cada instrumento requiere su propio espacio. Una flauta dulce suena bien en una sala pequeña debido a su volumen y carácter sonoro, mientras que un órgano de tubos necesita una sala mucho más grande para lograr el mismo efecto.

2. La forma de un espacio. La forma del espacio también es muy importante para una buena reflexión del sonido. Por ejemplo, una sala redonda puede producir una reflexión molesta del tono.

3. Los materiales de una sala. Entre los materiales que tienen un efecto perjudicial (absorbente) sobre la claridad del sonido se encuentran: el ladrillo, los paneles de yeso, las paredes de listones, las cortinas y los revestimientos de suelo. Los materiales que tienen un efecto negativo (amplificador) sobre la claridad del sonido son, entre otros, los suelos y paredes de piedra. Los materiales que tienen un efecto positivo (embellecimiento de los armónicos) son los suelos y paredes de madera.