El hercio (Hz) es la unidad utilizada para medir la frecuencia, que se define como el número de ciclos completos de una onda que ocurren en un segundo. En el contexto del sonido, la frecuencia determina el tono percibido: las frecuencias más bajas corresponden a tonos graves, mientras que las más altas corresponden a tonos agudos.
¿Qué es un hercio?
El hercio (Hz) es una unidad de medida de frecuencia en el Sistema Internacional de Unidades (SI). Representa un ciclo por segundo. Por ejemplo:
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Una frecuencia de 100 Hz significa que una onda completa realiza 100 ciclos en un segundo.
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Una frecuencia de 1 kHz (kilohertz) equivale a 1.000 ciclos por segundo.
La frecuencia está inversamente relacionada con la longitud de onda: a mayor frecuencia, menor es la longitud de onda.
El rango de frecuencias del sonido
El rango de frecuencias del sonido abarca desde las ondas infrasónicas (frecuencias por debajo de 20 Hz) hasta las ondas ultrasónicas (frecuencias por encima de 20.000 Hz). El oído humano, en condiciones normales, es sensible al rango de 20 Hz a 20.000 Hz. Sin embargo, este rango puede variar dependiendo de factores como la edad o la salud auditiva.
Infrasonido
El infrasonido se refiere a sonidos cuya frecuencia es inferior a 20 Hz, es decir, por debajo del umbral de audición humana. Este tipo de ondas son utilizadas en diversas aplicaciones, como la monitorización de terremotos, el análisis de estructuras y la detección de explosiones. Un ejemplo típico de infrasonido serían las vibraciones de baja frecuencia producidas por maquinaria pesada.
Rango auditivo humano
El rango auditivo humano abarca frecuencias comprendidas entre 20 Hz y 20.000 Hz, dividiéndose en tres categorías principales. Los graves, que van de 20 Hz a 250 Hz, incluyen sonidos profundos como los producidos por un tambor. Los medios, entre 250 Hz y 4.000 Hz, corresponden a frecuencias comunes en la voz humana y muchos instrumentos. Finalmente, los agudos, que oscilan entre 4.000 Hz y 20.000 Hz, abarcan tonos más altos, como los que genera un violín.
Ultrasonido
El ultrasonido se refiere a ondas sonoras con una frecuencia superior a los 20.000 Hz, es decir, por encima del rango audible para los seres humanos. Estas ondas tienen diversas aplicaciones prácticas, como en los sistemas de sonar para la navegación y detección de objetos bajo el agua, en la ecografía médica para obtener imágenes internas del cuerpo, y en la limpieza ultrasónica para eliminar partículas de suciedad en objetos delicados.
Escala de frecuencias y ejemplos comunes
La escala de frecuencias se utiliza para clasificar sonidos según su tono. A continuación, se presentan ejemplos de fuentes sonoras en diferentes rangos de frecuencia:
| Rango de frecuencia | Ejemplo común | Descripción |
|---|---|---|
| 20 Hz - 60 Hz | Subgraves | Vibraciones profundas, como las de un subwoofer |
| 60 Hz - 250 Hz | Graves | Frecuencias fundamentales de instrumentos bajos |
| 250 Hz - 500 Hz | Bajos medios | Voces masculinas, cuerdas bajas |
| 500 Hz - 2.000 Hz | Medios | Área crítica para la inteligibilidad de la voz |
| 2.000 Hz - 4.000 Hz | Altos medios | Claridad de instrumentos y presencia vocal |
| 4.000 Hz - 20.000 Hz | Agudos | Brillo y detalle en los sonidos |
El oído humano percibe las frecuencias de manera logarítmica, no lineal. Por ejemplo, una diferencia entre 50 Hz y 100 Hz (50 Hz de diferencia) no se percibe igual que entre 10.000 Hz y 10.050 Hz, aunque ambas son de 50 Hz.
La escala logarítmica organiza las frecuencias en octavas, donde cada octava duplica la frecuencia anterior. Ejemplo de octavas:
- Primera octava: 20 Hz - 40 Hz
- Segunda octava: 40 Hz - 80 Hz
- Tercera octava: 80 Hz - 160 Hz
- Y así sucesivamente.
Después de entender el hercio como la unidad que mide la frecuencia del sonido, avanzamos hacia la amplitud. Este concepto nos permite evaluar la intensidad del sonido, determinando cuán fuerte lo percibimos.