¿Qué es el espectro audible? - Intervalo y características del espectro audible
El mundo que nos rodea está lleno de sonidos, algunos suaves y delicados, otros estridentes y enérgicos. Estos sonidos son parte del espectro audible, un fascinante fenómeno físico que nos permite percibir y experimentar la diversidad de frecuencias sonoras presentes en nuestro entorno. En este artículo, veremos el intervalo y las características que definen esta gama de sonidos que podemos escuchar. Desde los tonos más bajos y graves hasta los agudos y vibrantes, el espectro audible nos ofrece una ventana hacia la música, el habla y los ricos matices del mundo acústico que nos rodea. Descubramos juntos qué es, cuál es su rango y qué elementos lo hacen tan fundamental como fascinante en nuestra experiencia auditiva.
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Definición y concepto de espectro audible
También llamado campo tonal, se refiere al rango de frecuencias sonoras que el oído humano puede percibir. Segun la física estas ondas sonoras se propagan en forma de vibraciones que se transmiten a través del aire u otros medios. El rango de frecuencias audibles para la mayoría de las personas se sitúa aproximadamente entre 20 Hz y 20.000 Hz.
Sin embargo, la capacidad auditiva puede variar según la edad y otros factores individuales. Las ondas más bajas corresponden a sonidos graves, como el ronroneo de un motor o el ruido de un trueno, mientras que las más altas se asocian con sonidos agudos, como el chirrido de un pájaro. Es importante el estudio de sus propiedades físicas para comprender el comportamiento de las ondas sonoras dentro del rango audible para los seres humanos.
En términos de niveles de presión sonora, el umbral de audición humana se establece alrededor de 0 decibelio (dB). A medida que aumenta la intensidad del sonido, los niveles de presión sonora aumentan.
El umbral de dolor auditivo, donde el sonido se vuelve incómodo o incluso dañino, varía para cada individuo, pero generalmente se encuentra en el rango de 120-130 dB. El rango dinámico del oído humano, es decir, la diferencia entre el sonido más suave que se puede escuchar y el sonido más fuerte que se puede tolerar, es aproximadamente de 120 dB.
También existe algo llamado octava del espectro audible refiriéndose al intervalo que es el doble de la frecuencia de la nota original. En otras palabras, cada octava es una duplicación de la frecuencia. Por ejemplo, si una nota tiene una frecuencia de 440 Hz, la siguiente octava sería 880 Hz, luego 1760 Hz y así sucesivamente.
¿Cuáles son las características del espectro audible?
Esta gama de frecuencias que el oído humano puede percibir presenta las siguientes características:
- Rango de frecuencia: Se extiende aproximadamente desde 20 Hz (hercios) hasta 20.000 Hz, aunque estas cifras pueden variar de una persona a otra.
- Sensibilidad: El oído humano es más sensible a ciertas frecuencias dentro del espectro audible, alrededor de los 2.000 - 5.000 Hz. Esta región se conoce como la 'zona de sensibilidad auditiva'.
- Percepción del volumen: El volumen o la amplitud de un sonido determina su intensidad percibida. El oído humano es más sensible a los sonidos de mayor intensidad en el rango medio del campo tonal.
- Discriminación tonal: El oído humano es capaz de distinguir entre diferentes tonos o frecuencias dentro del espectro audible. Esto es esencial para la percepción de la música y el lenguaje.
- Pérdida de audición: Algunas personas pueden experimentar una disminución en su capacidad para escuchar ciertas frecuencias a medida que envejecen o debido a daños en los oídos. Esto se conoce como pérdida de audición y puede afectar la capacidad para percibir el espectro audible en su totalidad.
Es importante tener en cuenta que estas características pueden variar de una persona a otra y que existen diferencias individuales en la percepción del campo tonal.
¿Cuál es el intervalo del espectro audible?
Aunque el rango puede variar ligeramente entre individuos, en general se acepta que el espectro audible abarca intervalos aproximados de 20 Hz a 20.000 Hz (20 kHz). Lo que corresponde a longitudes de onda de aproximadamente 1,7 metros a 17 milímetros.
Las frecuencias más bajas, por debajo de 20 Hz, se conocen como infrasonido y generalmente no son audibles para la mayoría de las personas, aunque pueden sentirse como vibraciones. Por otro lado, los intervalos más altos, por encima de 20.000 Hz, se denominan ultrasonido y tampoco son perceptibles para la mayoría de los humanos.
Es importante tener en cuenta que la capacidad para escuchar ciertas frecuencias puede variar según la edad y la salud auditiva de cada persona. A medida que envejecemos, es común que la audición de alta frecuencia disminuya gradualmente, lo que puede hacer que los intervalos más altos sean menos audibles.
¿Cómo se mide el espectro audible?
Se mide en hercios (Hz), que representa la frecuencia de las ondas sonoras. Se usan dispositivos de medición de sonido, como micrófonos y analizadores de espectro. Para saber cuánto mide se utilizan equipos llamados analizadores de espectro o espectrómetros de audio. Estos dispositivos capturan y representan gráficamente la distribución de frecuencias de un sonido en particular. También pueden proporcionar información sobre la intensidad o amplitud de cada frecuencia. Los analizadores de espectro generalmente muestran el espectro audible en un gráfico de barras o en un espectrograma, que muestra la amplitud en función del tiempo y la frecuencia.
¿Cuál es la relación entre tono, timbre y espectro audible?
El tono se refiere a la frecuencia percibida de un sonido, el timbre se refiere a la calidad o característica distintiva del sonido y el campo tonal es la representación gráfica de los diferentes intervalos presentes en un sonido. El timbre y el espectro audible se relacionan, ya que el timbre de un sonido se determina por la combinación de frecuencias presentes en su espectro audible. El tono, el timbre y el espectro audible se relacionan con la percepción y características del sonido.
Tono: Se refiere a la cualidad del sonido que nos permite distinguir si es agudo o grave. Está relacionado con la frecuencia de una onda sonora. Cuanto mayor sea la frecuencia de una onda sonora, más agudo será el tono percibido, mientras que, si la frecuencia es baja, el tono será grave. Por ejemplo, un silbato produce un tono agudo, mientras que un tambor produce un tono grave.
Timbre: Es la cualidad que nos permite distinguir entre diferentes fuentes de sonido, incluso cuando dos sonidos tienen la misma frecuencia y amplitud. Es lo que hace que un sonido de una guitarra suene diferente a un sonido de una flauta, a pesar de que ambos tengan la misma nota fundamental. El timbre está determinado por la combinación de armónicos y la forma de onda de un sonido.
Espectro audible: Se refiere al rango de frecuencias que el oído humano es capaz de percibir. Para la mayoría de las personas, el espectro audible abarca aproximadamente desde 20 Hz (frecuencia grave) hasta 20.000 Hz (frecuencia aguda). Estas representan los límites inferiores y superiores de la audición humana promedio, pero es importante tener en cuenta que la capacidad auditiva puede variar de una persona a otra.