Si bien es cierto que todas las ondas sonoras comparten ciertas características, lógicamente también difieren en otras, pues no todos los sonidos son iguales.
Entonces... ¿Cómo podemos diferenciar dos sonidos distintos?
La respuesta radica en comparar las características de esos 2 sonidos.
Para la mejor comprensión y el mejor análisis de las ondas sonoras, se establecen características que permiten definir a un sonido determinado, para, entonces, poder diferenciarlo de otros.
Éstas son conocidas como ''cualidades del sonido''.
Las cualidades del sonido son básicamente 4: la altura, la intensidad, el timbre y la duración.
La altura de un sonido es la característica que nos permite diferenciar a un sonido grave de otro más agudo. Esta cualidad del sonido depende de la frecuencia de la onda sonora emitida, y por lo tanto de la frecuencia con la que oscila el generador del sonido.
De esta forma, un sonido más agudo presentará una frecuencia de onda mayor, mientras que uno más grave tendrá una frecuencia de onda menor.
Teniendo en cuenta que dos sonidos distintos se propagan en un mismo medio a igual velocidad, podremos concluir que la longitud de onda de un sonido es inversamente proporcional a su frecuencia, dado que la velocidad es constante.
De esta forma, podremos también afirmar que un sonido más grave presentará una longitud de onda mayor que un sonido agudo.
Como conclusión, podemos decir que un sonido más grave presenta una menor frecuencia y una mayor longitud de onda que un sonido agudo.
Todo esto se hace mucho más fácilmente visible mediante las gráficas de dos sonidos (uno más grave y otro más agudo), pero teniendo ambos igual intensidad y velocidad de propagación.
En esta imágen se puede apreciar una gráfica de una onda sonora sinusoidal pura cuya frecuencia es de 500 Hz y su amplitud es de 4/5 respecto de los límites de saturación.
En esta otra imágen se puede observar una gráfica de una onda sonora sinusoidal pura cuya frecuencia equivale a 1500 Hz y cuya amplitud es de 4/5 respecto de los límites de saturación.
Mediante un breve análisis de las 2 anteriores imágenes, es posible concluir que en la primera la longitud de la onda sonora es mayor que en la primera. Teniendo en cuenta que el intervalo de tiempo es el mismo, podremos también afirmar que la frecuencia de onda del primer sonido es menor que la del segundo, por lo que, en este ejemplo, el sonido representado por el primer gráfico es más grave que la onda sonora representada en la segunda imágen.
Otra característica que nos permite diferenciar a un sonido de otro es su intensidad.
La intensidad es la característica de una onda sonora que nos permite diferenciar a un sonido más potente (intenso) de otro menos potente (menos intenso).
Con anterioridad nos habíamos referido a dos términos relacionados directamente con la intensidad: el Decibel y los límites de saturación del sonido.
Si nos enfocamos en el uso del término de Decibel, podremos afirmar que un sonido es más intenso cuantos más decibeles refleje la medida de su intensidad.
Si, en cambio, nos referimos a los límites de saturación, podremos decir que un sonido no saturado es más potente cuanto más se acerque su gráfica a los límites de saturación de la onda sonora.
Consideremos a modo de ejemplo 2 sonidos cuya longitud y frecuencia son iguales, pero con distinta intensidad.
En esta imágen se puede observar una gráfica de una onda sonora sinusoidal pura cuya frecuencia es de 600 Hz y cuya intensidad es de 9/10 respecto del límite de saturación.
En esta imágen se puede apreciar una gráfica de una onda sonora sinusoidal pura cuya frecuencia es de 600 Hz y cuya intensidad es de 4/10 con respecto de los límites de saturación.
Si analizamos un momento las imágenes, podremos observar que el intervalo de tiempo es el mismo, que la frecuencia no varía y que la longitud de onda de las ondas sonoras tampoco.
De este modo, lo único que cambia es la amplitud de las mismas, y, como consecuencia, su intensidad.
Considerando que, gráficamente hablando, una onda sonora es más intensa cuanto más se acerque su gráfica a los límites de saturación, podremos afirmar que, en el caso de estos ejemplos, la onda sonora representada en la primera imágen es más intensa que la graficada en la segunda.
El timbre es otra característica que permite diferenciar a un sonido determinado de otro.
Esta es la propiedad del sonido que nos permite diferenciar el sonido de un piano del sonido de la voz humana o del sonido provocado por el motor de un auto.
Las series de Fourier permiten comprender de una forma mucho más sencilla a la propiedad conocida como ''timbre de un sonido''.
Recordemos primero que, a partir de la teoría de Fourier, se puede afirmar que ''Cualquier sonido impuro puede ser descompuesto en infinita cantidad de sonidos puros cuya gráfica se corresponde con la de la función seno o coseno'' (en algunos casos, sólo de funciones seno, y en otros, sólo de coseno).
Entonces, un sonido, como por ejemplo el producido por una guitarra, puede ser descompuesto como un sonido puro al que se sumarán los infinitos armónicos que este sonido puro posea.
De esta forma, podremos afirmar que el timbre de un sonido estará determinado por los armónicos que posea el sonido puro que resulta como la base de la descomposición de un sonido impuro.
Llevando esto a la práctica, podremos afirmar que los armónicos que posea la onda sonora sinusoidal pura que resulta de la descomposición del sonido emitido por, a modo de ejemplo, un violín, no serán los mismos que los armónicos que posea la onda sinusuidal pura que resulta de la descomposición del sonido emitido por, por ejemplo, una flauta.
Es preciso recordar que un armónico es un componente sinusoidal de un sonido.
El otro aspecto básico que nos permite diferenciar a un sonido de otro es la duración.
La duración del sonido es el tiempo en el cual se manifiesta la presencia de un sonido.
De este modo, si tomamos dos sonidos cuya frecuencia, longitud de onda, timbre y amplitud son iguales, pero su duración es distinta, no estaremos ante la presencia de 2 sonidos iguales.
Gráficamente la duración del sonido se manifiesta como el espacio en el cual se presentan ondas sonoras que poseen una intensidad determinada distinta a 0.
Veamos ejemplos de 2 ondas sonoras sinusoidales puras cuya intensidad, longitud de onda y frecuencia son iguales, pero que difieren en su duración.
En esta imágen se puede ver una gráfica correspondiente a una onda sonora sinusoidal pura cuya frecuencia es de 440 Hz, cuya intensidad es de 4/5 respecto del límite de saturación y cuya duración es de 0.022 segundos.
En esta imágen se puede apreciar una gráfica correspondiente a una onda sinusoidal pura cuya frecuencia es de 440 Hz, cuya intensidad es de 4/5 respecto de los límites de saturación y cuya duración es de 0.015 segundos.
Si bien estas 2 ondas sonoras tienen la misma intensidad, frecuencia y longitud de onda, su duración es distinta, por lo que hablamos de 2 sonidos diferentes.
Ahora bien... No siempre estamos en presencia de sonidos agradables, como el de un piano, una guitarra o una flauta. La gran mayoría de las veces que estamos en contacto con un sonido determinado lo hacemos en conjunto con otros, que perturban e interfieren la recepción de una onda sonora específica. A estos otros sonidos se los llamará ruidos... Pero... ¿Qué es exactamente un ruido?
