Por qué son importantes las ondas sonoras

Por qué son importantes las ondas sonoras

Wade Bray, también conocido como "Gandalf" de la medición acústica, encapsula en una brillante cáscara de nuez para nuestro rincón de ciencia de hoy qué son estas ondas sonoras invisibles que pueden hacernos estremecer, reír a carcajadas o irritarnos hasta la distracción. Aprenda de un asombroso evangelista de las relaciones humanas sobre las maravillas y consternaciones del sonido.

Por WADE BRAY | 2024

Sonido + Personas + Contexto = Paisaje Sonoro

Estos tres son inseparables en la vida humana. Cada ser humano es un procesador de datos/metadatos, constantemente. Es mágico y, en general, asombrosamente maravilloso, aunque, por supuesto, puede tener sus momentos negativos...

Los sonidos son los datos. Nuestro sistema humano activo, con sus increíbles órganos auditivos y la supercomputadora de 86 mil millones de neuronas que constituye el cerebro humano, es el procesador de metadatos (datos sobre los datos) que integra los sonidos y sus metadatos en Experiencia y Significado.

La información que tu cerebro conoce y utiliza sobre tu relación con los sonidos de ese momento y lugar es inseparable de los sonidos para crear tu experiencia, ya sea buena, mala o neutral.

La audición no se trata solo del sonido, sino también de la visión, el conocimiento, la pertinencia, dónde te encuentras, por qué… y mucho más. Tu cerebro construye un concepto completo sobre tu relación con el sonido y tu comprensión del mismo. No puedes oír sin la formación del paisaje sonoro; no puedes desconectar el procesamiento de señales de tu cerebro ni otros sentidos.

Arriba: Soundscape Triplet de Wade Bray

Pero ¿qué son los sonidos en sí, los datos?

Los sonidos son variaciones minúsculas, a velocidades de entre 20 Hz y 20 000 Hz (ciclos por segundo), de la presión atmosférica constante. El sonido se irradia desde las fuentes como capas esféricas en expansión de diminutas contracciones-estiramientos de las moléculas de aire espaciadas; en efecto, corrientes alternas superpuestas a una portadora directa (estable) mucho mayor: la presión atmosférica.

Es notable lo pequeña que es la variación de presión que el oído puede detectar como sonido: ligeramente menos de 2 x 10 elevado a menos 10 de la presión atmosférica al nivel del mar (umbral de audición a un cambio de presión de 0,00002 pascales; la presión atmosférica a nivel del mar es de 101.325 pascales).

El cambio de presión atmosférica, incluso con un sonido muy fuerte (20 pascales, el umbral del dolor), es una fracción minúscula de la presión atmosférica constante. Sin embargo, nos adaptamos a caminar desde el nivel del mar hasta los 2000 metros, a volar en avión y a tomar ascensores para subir a los pisos superiores de edificios de 100 plantas, todo ello sin sufrir daños físicos debido a la lenta tasa de cambio en un rango de presión atmosférica bastante amplio.

Si tuvieras un micrófono en un palo y pudieras moverlo hacia arriba y hacia abajo 1000 veces por segundo (para producir un tono de 1000 Hz), a través de una distancia de solo 2 pies, la cantidad de cambio de presión atmosférica alterna sobre esa pequeña diferencia de altitud produciría un sonido con un nivel de presión sonora de 105 dB, ¡un sonido fuerte!

Fuente de alimentación de ondas sonoras: un ejemplo detallado de una onda longitudinal que se propaga a través de un medio material. Esta onda es una onda sinusoidal continua, con regiones de compresión (donde las partículas se comprimen más) que se alternan con regiones de rarefacción (donde las partículas se dispersan más). Los puntos rojos (y las flechas) muestran que las partículas individuales simplemente oscilan en torno a sus posiciones de equilibrio mientras la perturbación de la onda se propaga por el medio. Dr. Daniel Russell, Universidad Estatal de Pensilvania

Nuestra recepción de sonidos: ¿qué sucede después?

Piensa en cómo los sonidos se producen en diferentes frecuencias y momentos, provienen de distintas direcciones y tamaños de fuente, te rodean o "vienen de allá", tienen "complicaciones" que evocan a Mozart, los Beatles, la emoción musical, el arroyo del bosque, el martillo neumático afuera, el suave sonido de un electrodoméstico silencioso, las voces de familiares y amigos. Vivimos en un hemisferio de sonido brillante, algunas direcciones "brillantes" en algunas frecuencias mientras que otras son "más oscuras" en otras frecuencias... ¡mágico!

Lo recibimos todo, y espacialmente; nuestros cerebros convierten todo esto en paisajes sonoros y significados.

El mecanismo humano es particularmente sensible a los sonidos suaves (en realidad más que a los de alto nivel, e incluso en presencia de sonidos más fuertes), como la última parte de la reverberación musical que decae incluso durante la música en curso, y las primeras reflexiones desde diferentes direcciones; desafortunadamente por la misma razón somos exquisitamente sensibles a pequeños ruidos no deseados y patrones diminutos como zumbidos, tics y sonidos fluctuantes.

Nos suena inapropiado que los sonidos que van y vienen pueden ser más molestos que los constantes y continuos.

Somos experimentadores de sonido vivos, dinámicos y ultracomplejos. Observa tus experiencias mientras ocurren o después, y maravíllate.

Acerca de Wade

Wade Bray cuenta con más de 40 años de experiencia en calidad de sonido en automoción y tecnologías de la información, acústica de instrumentos musicales, acústica de iglesias y espacios para artes escénicas, diseño de sistemas de sonido para teatros y sistemas de mejora electroacústica, y acústica de altavoces y teleconferencias. Participa activamente en el Comité General de Ruido y Vibración de la Sociedad de Ingenieros Automotrices, organizando las sesiones de ponencias sobre instrumentación, el Taller de Calidad de Sonido y participando en las charlas con expertos de las Conferencias de Ruido y Vibración de la SAE.

Desde 1987 ha estado activo en las actividades de Norteamérica de HEAD acoustics GmbH, desempeñándose como Vicepresidente de la antigua Sonic Perceptions, Inc. y su sucesora, HEAD acoustics, Inc., donde como oficial técnico brinda capacitación y soporte al cliente.

Anteriormente, fue consultor sénior en Jaffe Acoustics, Inc. en Norwalk, Connecticut, especializado en el diseño de sistemas acústicos electrónicos variables para artes escénicas y sistemas de teleconferencias de audio ocultos full-duplex. Organista, también trabajó en Jaffe como consultor interno en acústica de órganos de tubos.

En Kimball International, Inc., a finales de los años 70 y principios de los 80, Wade participó activamente en la investigación acústica de pianos, fue gerente de ventas de grabación y transmisión de pianos Bösendorfer y diseñó sistemas de altavoces y técnicas de procesamiento de señales relevantes para la audición espacial de órganos electrónicos. También trabajó para Kimball como consultor interno de acústica e iluminación para las divisiones de mobiliario de oficina, en sistemas y aplicaciones de oficinas diáfanas.

Wade obtuvo su Licenciatura en Artes en Inglés y su Licenciatura en Ciencias en Física en la Universidad Estatal de Arizona, con estudios adicionales en psicología, música y acústica. Es miembro de la Sociedad Acústica de América, la Sociedad de Ingenieros Automotrices y el Instituto de Ingeniería de Control de Ruido (INCE).

Sus actividades recientes incluyen liderar el proyecto de mediciones acústicas del Centenary Sound Lab (5 Aachen HEADs y análisis psicoacústicos avanzados) en el Detroit Orchestra Hall para la Orquesta Sinfónica de Detroit celebrando el centenario del Hall y el Año Internacional del Sonido (2019), y desempeñarse como acústico para el nuevo Carr Center Performance Studio en el clásico edificio Park Shelton en Kirby y Woodward en Detroit, que abrió sus puertas con críticas positivas en octubre de 2022.