Tipus de sons


 

1. TONS PURS

 

En general, quan un cos vibra ho fa produïnt un senyal molt complexa, segons s'ha vist anteriorment. Aquesta ona complexa pot ésser descomposada en un conjunt de components harmònics simples, d'amplituts i freqüències determinades. El mateix succeeix amb les ones sonores, d'un clarinet i una corneta, respectivament.

 

No obstant, a vegades, les vibracions produeixen moviments harmònics simples, és a dir, ones que poden ser representades com funcionals sinusoidals, i les quals es poden expresar en funció del temps:
Y(t) = A sen 2nft

A on A és l'amplitut i f la freqüència.
En aquest cas tenim una ona simple la qual posseeix una única freqüència i una única amplitut. El so produït per una vibració d'aquest tipus és anomenat to pur

Un aparell el qual produeix un to pur és el diapasó. Es tracta d'un petit instrument format per una barra de metall en forma d'u, que al ser colpejat vibra produïnt sempre un to pur, amb lo qual és utilitzat per a poder afinar intruments musicals.

 

Segons s'ha dit anteriorment, qualsevol ona complexa pot ser descomposada en un conjunt d'ones sinusoidals: component fonamental i successius harmònics; és a dir, una ona complexa produïda per un instrument musical és la superposició o suma d'un conjunt de tons purs.

 

No obstant, la composició de tons purs a vegades no produeix sons molt harmònics. Per exemple, quan es composen (sumen) dos tons purs de freqüències molt similars les amplituts en alguns moments es compensen, de forma que la seva amplitut s'anul·la.

 

2. MODULACIÓ

 

Quan es realitza la composició de dues ones que tenen freqüències lleugerament diferents es produeix un fenòmen d'interferències el qual succeeix en el temps, de tal manera què una persona situada en un punt determinat de la sala i sense desplaçar-se percebrà variacions d'intensitat.

 

Suposant que tenim dues ones sinusoidals de la mateixa amplitut i de freqüències o de períodes molt pròxims tindrem que l'ona resultant de la superposició (composició) d'ambdues no té una amplitut constant, sinó que varia en el temps.

 

En la imatge pot observar-se la composició de dos funcions sinusoidals de freqüències o de períodes molt pròxims, el que dona lloc a un senyal el qual es denomina "batec".

 

La composició d'ambdues ones es fa d'acord al principi de superposció d'ones independents, sumánt-se algèbricament les seves amplituts punt a punt en els mateixos instants de temps. S'obté així una ona d'amplitut modulada. És evident què si l'amplitut varia, també variarà la intensitat del so percebut, essent fort i dèbil, d'un mode alternatiu.

 

 

Aquest batec és un fenòmen el qual es produeix sempre que es realitzi la composició de dos moviments vibratoris les freqüències dels quals siguin molt pròximes. En aquest cas, la ona de color verd té una freqüència una mica superior a la negra. La suma d'ambdues dona com a resultat una ona modulada de pràcticament la mateixa freqüència, produïnt-se periòdicament, en uns punts reforçant-se i en d'altres debiltant-se en quan a l'amplitut d'aquesta ona. Quan les ones posseeixen la mateixa amplitut, com és el cas dibuixat, el debilitament periòdic en alguns punts és total, és a dir, què s'extingeix el so. La freqüència pròpia del batec és igual a la diferència de les freqüències dels dos sons, és a dir, es corresponen a un so molt greu.   

En la imatge de sota, podem veure un altre cas de batec similar a l'anterior.

 

En aquest cas les freqüències d'ambues ones es calculen a partir de les fòrmules de la dreta. 

 

 

Un altre cas de batec a on s'observa clarament com es realitza la superposició de les dues ones sumant-les algèbricament.

 

3. SOROLL

 

Els sons són vibracions les quals poden ser percebudes per l'orella humana i interpretades pel nostre cervell. Les persones poden interpretar aquests sons com a senyals portadores d'informació útil, o com soroll. Així, els sorolls serien entesos com sons indesitjables, els quals interfereixen amb els senyals útils pertorbant-los. Dit d'una altre manera, el soroll és un so molest, el qual ens produeix una sensació d'incomoditat i el qual patim habitualment en el nostre entorn, o sigui, des de un punt de vista general, es denomina soroll a un senyal no desitjat el qual es barreja i es confón amb un senyal útil o desitjable, fent a aquesta menys intel·ligible. Per tant, el soroll acústic és el so (molest) produït per la barreja d'ones sonores de diverses freqüències i diverses amplituts

 

El soroll, per la seva gran complexitat és molt més difícil de descomposar en harmònics simples donat que en general són ones abruptes les quals requereixen per a la seva representació gran quantitat d'harmònics.

 

El soroll, en funció de la seva naturalesa, pot ser:

 

- De fons.

- Aleatòri.

- Continu.

- Intermitent.

- Periòdic.

- Rosa.

- Blanc.

 

a. SOROLL ROSA

 

El soroll rosa és un tipus de soroll el nivell del qual està caracteritzat per un descens de 3 dB per octava. El terme "octava" es pren de l'escala musical a on es considera com l'interval entre dos sons els quals tenen una relació de freqüències igual a 2, i que corresponen a vuit notes de l'anomenada escala musical. Per exemple, si es comença amb una sola nota com DO, l'octava completa serà: DO-RE-MI-FA-SOL-LA-SI-DO. Si la primera nota DO estava afinada a 440 Hz, la segona nota es trobarà a 880 Hz, ja que segons s'ha indicat en l'octava hi ha una relació de freqüències igual a 2.

 

 

El perfil de l'espectre del soroll rosa és una línia recta descendent cap a la dreta, amb una pendent de 3 dB/octava, representant l'eix de freqüències en escala linial. Per tant, el soroll rosa no té el mateix nivell per a totes les freqüències.

En la següent imatge es representa el gràfic temporal i l'espectre de potència per al soroll rosa, a on es pot observar el descens de 3 dB/octava. El soroll rosa s'utilitza per analitzar el comportament de sales, altaveus, equips de so, etc. El seu so és molt similar al soroll que s'escolta quan s'està sintonitzant emisores en un aparell de radio en FM: si estem amb el dial entre dos emisores i es rep únicament el soroll; és com una buf. També s'utilitza el soroll rosa com a senyal de proves en mesures acústiques (en mesures d'aïllament i en laboratori).  

 

 

b. SOROLL BLANC

 

El soroll blanc és un soroll el nivell sonor del qual és constant per a tot el rang de freqüències. El soroll blanc és un soroll aleatori el qual es composa de totes les freqüències audibles amb la mateixa amplitut i per tant, té la mateixa intensitat per a totes les freqüències

 

El soroll blanc per ser un senyal aleatori té un espectre de potència pla (el seu valor és constant), el que significa que es té igual potència per a qualsevol banda de freqüències, és a dir, una distribució uniforme sobre l'espectre de freqüències

 

La imatge de sota, representa el gràfic temporal i l'espectre de potència per al soroll blanc. Es tracta d'un soroll denominat "no correlatiu" el que vol dir que el seu valor en dos moments qualsevols són independents.

 

 

El soroll blanc es troba present de forma ineludible a la natura i és impossible d'eliminar. El timbre del soroll blanc és agut (sibil·lant) similar a un escapament de vapor.

 

Tant el soroll blanc com el rosa són sorolls utilitzats per a efectuar mesures normalitzades. La música té un espectre promig més proper al soroll rosa què al soroll blanc.

 


Bibliografia