Ondas y sonidos

A word, whatever tone it wear, is but trembling wave of air — Oliver W. Holmes

Ivan Meza

La atmósfera

Nos mantiene vivos

Absorbe luz ultravioleta
nos ayuda con la temperatura
y contiene nuestro preciado oxigeno

Pero además... trasmite...

Sonido

¿Cómo se ve el sonido?

CYMATICS: Science Vs. Music - Nigel Stanford de Nigel Stanford on Vimeo.

What Does Sound Look Like? de NPR on YouTube.

Sonido

Hasta ahora... perturbación

¿por qué tan difícil de grabar?

Velocidad del sonido

343.2 m/s

14.4 m/s

Distancia

a 20°C y nivel del mar

El sonido de la tierra

Chorus

Chorus Radio Waves within Earth's Atmosphere de NPR en SoundCloud.

Ciudades

Ciudad de México

Organillero y tamales de joandemie en Soundcities.

Voces

Restaurante

restaurant ambience.wav de afterguard en Freesound.

¿Qué es el sonido?

El sonido es la onda

Pero no la onda que nos imaginamos

Creating a Longitudinal Wave de Animations for Physics and Astronomy on YouTube.

Longitudinal

Sound waves in air en HyperPhysics.

Onda ideal

Propiedades

Repetitiva
Longitud (Dis)
Frecuencia
Periodo (Tiempo)
Amplitud

Longitud

Distancia entre repeticiones

Pero...

Una onda viaja a $343.2$ m/s
Si sé la longitud de la onda... puedo saber...
El número de ondas por segundo

Frecuencia

Repeticiones por segundo

Periodo

Tiempo entre repeticiones

Amplitud

Distancia entre cresta o valle al centro

Tonos

Más normales

Sonido	Longitud	Frecuencia
Piano	10.5	32.7
Chelo	5.4m	65.41
Viola	2.6m	130.81
Piano do medio	1.3m	261.63
Nota más baja piccolo	66cm	261.63

Más normales

Sonido	Longitud	Frecuencia
Nota más alta mujer	33cm	1046.50
Nota más alta flauta	16cm	2093
Nota más alta piano	8cm	4186
	4cm	8372
Nota televisión CRT	2cm	16744

No todo es onda

Las podemos superponer

¿Y el proceso en reversa?

La licuadora inversa

Transformada de Fourier

Pero sigue en el mundo ideal

La voz humana

Producción: de 200hz a 9,000hz
Percepción: de 20hz a 20,000hz

Algunas convenciones

1,000 se convierte a 1k

Producción: de 200hz a 9k hz
Percepción: de 20hz a 20k hz

¿Cómo guardamos las ondas?

Analógico

Digital

Primera grabación

1857

Jeunw_Juvencelle de First Sounds.

Otra grabación

1860

Vole Petite Abeille de First Sounds.

Muestreo

¿A qué frecuencia guardamos la voz?

Formatos

Sin comprimir
Comprimir sin perder información
Comprimir perdiendo información

Formatos

wav	Metaformato
ogg	Metaformato
wma	Metaformato
mp3	Comprimido
vorbis	Comprimido
raw	Sin comprimir
flac	Comprimido sin perdida

Amplitud

La energía
Dos medidas: Pascal y Decibles

Representando a las muestras

Con números
Limitados por los bits: 8bits, 16bits, 32bits

En el mundo de la computación

Bitrate
128kb,256kb

Pascal

Medida de presión
El oído es muy sensible

Medidas de amplitud

Energía vs Poder

Energía: Joules
Poder-Intensidad: Watts

Decibeles

El oído, increíblemente sensible
Miden de forma logarítmica

Una medida relativa

Decibeles

Sonido más leve	0dB
Biblioteca	30dB
Conversación a un metro	60-65dB
Beeps del teléfono	80dB
Trafico de la ciudad (dentro del cocye)	85dB
Camión pasandop	90dB
Martillo neumático	95dB
Metro	95dB
Comienzan los daños	90 - 95dB

Taladro	98dB
Podadora	107dB
Motocicleta	100dB
Cortadora de cesped	110dB
Concierto de rock	115dB
Se siente dolor	125dB
Maquinaria neumática	125dB
Cualquier exposición causa daño	140dB
Avión	140dB
Metralladora	165dB
Tejido auditivo dañado	180dB
Sonido más fuerte	194dB