Los humanos disponemos de un sistema completo de telecomunicaciones basado en ondas, muy potente y sofisticado. Lo llevamos integrado y aprendemos a usarlo desde muy pequeños. Se trata del habla, de la comunicación oral. Dominamos sus formas de modulación y demodulación, pero en absoluto somos conscientes de que estamos utilizando ondas. Ondas que transmiten variaciones de presión. Sonido.
Características físicas del sonido
Si en un punto tiene lugar una perturbación en la presión de un medio, las partículas (átomos o moléculas) que se ven directamente afectadas interaccionan con las partículas que las rodean (las empujan, tiran de ellas, etc). Estas partículas hacen otro tanto con las que están un poco más lejos de aquel punto inicial, y ésas con las siguientes… y así sucesivamente. De este modo se produce ese efecto de propagación de energía en todas direcciones. Se dice que el sonido es una onda longitudinal porque las partículas del medio que atraviesa vibran hacia adelante y hacia atrás en el sentido de la propagación, como se ve en la animación siguiente:
Como sabrás, el sonido no sólo se propaga a través del aire, sino también a través de cualquier medio sólido, líquido o gaseoso: las paredes de tu casa, el agua, la mermelada, la atmósfera de cualquier otro planeta, etc. En cambio, a pesar de lo que muestran muchas películas, el sonido no se propaga por el espacio vacío, porque ahí no hay partículas que puedan vibran y afectar con ello a otras partículas.
Por esto de requerir un medio material para propagarse, se dice que el sonido es, además de una onda longitudinal, una onda mecánica. No hay que confundir las audiofrecuencias con las radiofrecuencias. Las audiofrecuencias son ondas mecánicas (por consiguiente, no se pueden propagar en el vacío, es decir, no tienen capacidad radiante), mientras que las radiofrecuencias son ondas electromagnéticas (por tanto, con capacidad radiante).
Por otra parte, también te sonará que la velocidad de propagación del sonido depende del medio en cuestión. Como es el propio medio el que oscila con la onda, cuanto más denso y rígido sea (esto es, cuanto más apretados estén los átomos y las moléculas que lo componen), mayor velocidad. Así, el sonido viaja a través del aire a una velocidad en torno a los 340 m/s (1224 km/h), mientras que en el agua y el hierro se propaga 4 y 15 veces más rápido, respectivamente. Como los humanos hemos evolucionado fuera del agua, nuestros órganos de emisión y recepción de ondas sonoras se desarrollaron para funcionar bien dentro del aire, y está todo ajustado para aquellos 340 m/s. Fuera del aire ya cambia la cosa. Sin ir más lejos, dentro del agua oímos bastante mal y casi es mejor no intentar hablar.
Esto nos lleva al punto crucial de esta entrada: que la percepción humana tiene límites. Hay ondas que no podemos percibir… y que sin embargo existen y podemos aprovechar. Pero antes de hablar de esas ondas, conviene entender cómo funciona nuestro oído.
Para poder acceder a la información que transporta una onda sonora necesitamos un receptor que capte al menos parte de su energía. Si la onda transporta mucha energía (como cuando vemos fuegos artificiales desde cerca o cuando nos situamos al lado de un gran altavoz en una discoteca), podemos percibirla con el cuerpo entero, pero de ahí malamente sacamos información. Lo propio, obviamente, es percibir el sonido con el oído, un receptor natural de ondas de presión.
La captación de energía sonora corre a cargo de las orejas, que la concentran en el canal auditivo de camino a los respectivos tímpanos. Ahí, la energía sonora se convierte en energía mecánica (movimientos de los huesecillos del oído medio), que finalmente se convierte en energía eléctrica por obra y gracia de una virguería de la evolución llamada órgano de Corti. Esa energía eléctrica –que dibuja (en voltios) una forma de onda similar a la de las variaciones de presión (en pascales)– llega finalmente al cerebro a través de los nervios auditivos… y en lo que pasa ahí dentro ya nos perdemos un poco (pero bueno, en veinte años no quedarán secretos).
Edad y agudeza auditiva
Las ondas están ahí, pero no nos enteramos. Pues bien, esto es así porque nuestro oído no es capaz de detectar todas las ondas sonoras; al contrario, debido a características tales como el material y el tamaño del tímpano, a las inercias del mecanismo óseo que hay por detrás, a la rapidez de respuesta de los procesos químicos que transmiten los impulsos nerviosos y un largo etcétera, sólo percibimos ondas de frecuencias dentro de un determinado rango. Por debajo de 20 Hz (recuerda, 20 oscilaciones por segundo) y por encima de 20 KHz (20.000 oscilaciones por segundo), no oímos nada. Así, por debajo de 20 Hz hablamos de infrasonidos y por encima de 20 KHz, de ultrasonidos.
En realidad, el rango de audición suele ser más reducido que el de 20 Hz a 20 KHz. Está comprobado que la mayoría de las personas mayores de 25 años no son capaces de escuchar sonidos por debajo de 100 Hz ni por encima de 15 kHz. Como no podía ser de otro modo, la maquinaria del oído pierde agudeza con el paso del tiempo (¡snif!).
Prueba de audición
¿Y por qué perdemos primer las frecuencias más altas?
Porque sus cilios son los más expuestos, como se puede apreciar en esta imagen, y por tanto son los que más acusan el envejecimiento, muriendo, y de esta manera perdiendo audición de manera definitiva en esas frecuencias:
¿Y ese molesto zumbido tras un concierto?
Se debe a una sobreestimulación acústica que hace que una vez haya cesado el ruido se mantenga la actividad en las células encargadas de transformar el sonido en impulsos nerviosos. Es como cuando te da un fogonazo en los ojos, y al cerrarlos sigues viendo la luz. Cuando el sonido es muy intenso los huesecillos vibran en exceso y transmiten demasiada energía a la cóclea. Sus células, confundidas, continúan emitiendo descargas eléctricas aun sin la presencia de un sonido real.
El oído tiene maneras de protegerse de los ruidos fuertes. «Por encima de los 75 decibelios se desencadena un acto reflejo: el nervio facial tensa la cadena de huesecillos. Al aumentar la rigidez consiguen que pase menos energía a la cóclea y protege a las células de posibles daños»
Fuente: https://telecomunicacionesdeandarporcasa.wordpress.com
