ONDAS SONORAS

El sonido es una alteración repetitiva de la presión del aire, que se puede representar mediante una gráfica que muestra cómo varía la presión al correr el tiempo. En 1843 el físico alemán Georg Simon Ohm descubrió que la forma más sencilla de sonido es la que se puede representar por medio de una onda senoidal, que toma su nombre de las funciones seno y coseno de la trigonometría porque tiene la misma forma que éstas: una ondulación que sube y baja suave y regularmente. Seno y coseno son las funciones repetitivas más sencillas posibles desde el punto de vista matemático. Los sonidos a los que representan se llaman tonos puros.
Los sonidos puros se pueden ordenar en una secuencia de notas, o tonos, de distinta altura. El tono depende del número de veces que se repite la vibración en un segundo. Este número se llama frecuencia. Una frecuencia de 440 ciclos por segundo, por ejemplo, corresponde a la nota “la” de la octava central del teclado de un piano. El volumen o intensidad del sonido es función de la amplitud.
Pero los tonos puros, representados por ondas senoidales, son muy desagradables al oído (el feo tono de marcar del teléfono es aproximadamente senoidal). Los sonidos agradables e interesantes son mucho más complicados.
En la primera mitad del siglo XIX el matemático francés Joseph Fourier descubrió una manera de armar y desarmar funciones periódicas complicadas, entre ellas las que sirven para describir las ondas sonoras. El método de Fourier permite considerar a las ondas complicadas como superposiciones, o sumas, de ondas senoidales simples, llamadas armónicos. Toda onda sonora se puede analizar (desarmar) o sintetizar (armar) en términos de tonos puros.

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