Timbre (acústica) para niños
El timbre es una cualidad especial que nos ayuda a distinguir un sonido de otro. Imagina que dos instrumentos tocan la misma nota con la misma fuerza; el timbre es lo que te permite saber si es una flauta o una trompeta. Depende de las pequeñas vibraciones que acompañan al sonido principal, llamadas armónicos, y de qué tan fuertes son. El timbre es una de las características más importantes del sonido, junto con el tono (si es grave o agudo), la duración (cuánto tiempo suena) y la intensidad (qué tan fuerte o suave es).
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Contenido
¿De qué está hecho el sonido?
Los sonidos que escuchamos son más complejos de lo que parecen. Están formados por varias ondas que suenan al mismo tiempo, aunque nuestro oído las percibe como un solo sonido.
Vibraciones que crean el sonido
Cuando algo vibra para producir un sonido, hay una vibración principal y otras vibraciones más pequeñas que ocurren al mismo tiempo. Por ejemplo, cuando hablamos, el sonido principal viene de nuestras cuerdas vocales. Los sonidos secundarios se forman por cómo el aire resuena en nuestra boca y garganta, dependiendo de la posición de nuestra lengua y labios. Cada espacio o "resonador" en nuestra boca produce un sonido con una altura específica. La combinación de estos sonidos principales y secundarios es lo que le da a cada voz su timbre único.
Elementos que definen el timbre
El timbre es lo que nos permite diferenciar un sonido de otro, ya sea musical o no. No es un solo elemento, sino una combinación de varios factores importantes:
- El espectro: Es como la "receta" del sonido, mostrando todas las pequeñas ondas (armónicos) que lo componen y cómo se distribuye su energía.
- La envolvente dinámica: Describe cómo cambia la fuerza o volumen del sonido a lo largo del tiempo.
- La formante: Son los picos de energía o las zonas donde el sonido es más fuerte dentro de su espectro.
El timbre nos ayuda a identificar sonidos
Gracias al timbre, podemos distinguir dos sonidos que tienen el mismo tono (por ejemplo, la misma nota musical) y la misma intensidad (el mismo volumen).
El ejemplo de la flauta y la trompeta
Imagina que una flauta y una trompeta tocan la nota "la" a 440 Hz. Aunque es la misma nota, suenan muy diferentes. Esto se debe a que tienen distintos armónicos:
- En la flauta, los armónicos son muy suaves en comparación con el sonido principal. Por eso, la flauta tiene un sonido dulce y suave.
- En la trompeta, los armónicos son mucho más fuertes en relación con el sonido principal. Esto le da a la trompeta un sonido más brillante y potente.
Físicamente, el timbre es la cualidad que los armónicos le dan a un sonido. Estos armónicos son como pequeñas variaciones que se añaden a la onda principal del sonido.
Armónicos y sonidos puros
Los sonidos más simples, llamados tonos puros, son como una onda perfecta. Sin embargo, en la naturaleza, casi ningún sonido es "puro". La mayoría de los sonidos están llenos de armónicos.
El teorema de Fourier nos dice que cualquier sonido que se repite puede dividirse en una serie de ondas más simples (los armónicos). La frecuencia de estos armónicos es un múltiplo de la frecuencia del sonido original (la frecuencia fundamental). Así, los armónicos son como "familiares" de la frecuencia principal.
El timbre de un sonido está determinado por cuántos armónicos tiene y qué tan fuertes son. A veces, como en el caso del oboe, algunos armónicos pueden ser tan fuertes o incluso más fuertes que el sonido principal.
Factores que influyen en los armónicos
Los armónicos cambian según:
- La fuente del sonido.
- El tipo de instrumento.
- El diseño específico del instrumento.
- Incluso la forma en que se toca el instrumento.
La "envolvente" del sonido
El timbre también está influenciado por cómo cambia la fuerza del sonido a lo largo del tiempo. Esto se llama la "envolvente de amplitud" del sonido. Aunque los sonidos de nuestro alrededor tienen cambios muy complejos, podemos identificar cuatro momentos principales en cómo se desarrolla la energía de una onda:
- Ataque: Es el tiempo que tarda el sonido en alcanzar su punto más fuerte.
- Caída: Es el tiempo que tarda el sonido en bajar desde su punto más fuerte hasta un nivel más estable.
- Sostenimiento: Es el tiempo durante el cual la fuerza del sonido se mantiene más o menos constante.
- Liberación: Es el tiempo que tarda el sonido en desaparecer por completo. Un ejemplo claro es cuando sueltas una tecla de un piano y el sonido se apaga rápidamente.
No todos los sonidos tienen estas cuatro etapas. En muchos casos, el proceso es mucho más complicado.
Véase también
En inglés: Timbre Facts for Kids
- Teoría musical
- Duración musical
- Intensidad musical
