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¿Cuánto mide una onda de sonido?
Todo sonido es una onda que viaja por el aire, y toda onda tiene una longitud: la distancia de un pico al siguiente. Esa longitud es la longitud de onda. Los sonidos graves tienen longitudes de onda largas. Una nota grave de 20 hercios, la más baja que la mayoría puede oír, tiene una longitud de onda de unos 17 metros, más que un autobús. Un tono de 20.000 hercios, cerca del límite del oído, tiene una longitud de onda de menos de 2 centímetros, más o menos el ancho de la yema de un dedo. Todo lo que oyes está entre esos dos extremos.
La longitud de onda importa siempre que el sonido se encuentra con un objeto. Un objeto mucho más pequeño que la longitud de onda apenas perturba la onda, que se curva a su alrededor. Un objeto mucho más grande que la longitud de onda la bloquea o la refleja. Por eso los graves atraviesan paredes y puertas mucho más fácil que los agudos, y por qué un panel pequeño de espuma puede domar las frecuencias altas pero casi no hace nada con los graves profundos. Conocer la longitud de onda ayuda a elegir el tratamiento adecuado, el tamaño de altavoz adecuado y la distancia de micrófono adecuada.
Cómo usar la calculadora
Escribe una frecuencia en hercios y la temperatura del aire en grados Celsius, y la herramienta devuelve la longitud de onda en metros, centímetros y pulgadas, además de la velocidad del sonido y el periodo, que es el tiempo de un ciclo completo de onda. También puedes trabajar al revés: escribe una longitud de onda en metros, y la herramienta devuelve la frecuencia a la que pertenece. Ese modo inverso sirve cuando mides un rasgo de la sala, como la distancia entre dos paredes, y quieres saber qué frecuencia resonará ahí.
La fórmula, en palabras sencillas
Longitud de onda igual a velocidad del sonido dividida por la frecuencia. La velocidad del sonido en aire es de unos 331,3 metros por segundo a 0 grados Celsius, más unos 0,606 metros por segundo por cada grado sobre el punto de congelación. A 20 grados, eso da unos 343 metros por segundo. Divide por la frecuencia para obtener la longitud de onda. Una nota de 440 hercios, el la sobre el do central, tiene por tanto una longitud de onda de 343 dividido por 440, unos 0,78 metros.
El periodo es el inverso de la frecuencia: uno dividido por la frecuencia, en segundos. Para 440 hercios, el periodo es de unos 0,00227 segundos, o 2,27 milisegundos. Periodo y longitud de onda describen la misma onda en el tiempo y en el espacio. Si conoces uno y la velocidad del sonido, siempre puedes hallar el otro. Frecuencia, longitud de onda y velocidad están unidas, así que cambiar cualquiera de ellas cambia al menos una de las otras.
Un ejemplo práctico
Toma una nota grave de 100 hercios a 20 grados. La longitud de onda es 343 dividido por 100, unos 3,43 metros. Eso es más o menos la altura de una sala alta, lo que explica por qué los graves se acumulan en las esquinas y por qué las salas pequeñas tienen resonancias graves fuertes: la sala misma mide solo una o dos longitudes de onda en frecuencias graves. Un panel de espuma de 5 centímetros de grosor es diminuto comparado con una onda de 3,43 metros, así que casi no puede absorberla. Para tratar 100 hercios como es debido, hacen falta absorbentes profundos, trampas de graves u otro enfoque distinto.
Ahora toma un tono de 5.000 hercios, en el rango donde viven las consonantes y el brillo de los platillos. Su longitud de onda es 343 dividido por 5.000, unos 0,069 metros, o menos de 7 centímetros. Un panel de unos centímetros de grosor es ahora una fracción apreciable de la longitud de onda, así que absorbe bien. Un micrófono colocado a pocos centímetros de una fuente también se comporta de forma muy distinta a 5.000 hercios que a 100 hercios, porque un pequeño movimiento es una gran fracción de una onda corta, pero una fracción diminuta de una onda larga.
Límites que debes recordar
Esta calculadora supone sonido que viaja en aire quieto y seco a presión normal. La humedad, la altitud y el viento cambian la velocidad del sonido ligeramente, y la fórmula usada aquí es la aproximación estándar para aire seco que enseñan los libros. Para la mayoría de trabajos de sala, altavoces y aula, esos efectos extra están muy por debajo del uno por ciento y pueden ignorarse. Para mediciones de precisión de laboratorio, haría falta un modelo más detallado con humedad y presión.
La longitud de onda por sí sola tampoco te dice qué volumen tiene un sonido, ni cómo sonará. Dos ondas pueden compartir longitud de onda y diferir por completo en volumen, forma y armónicos. Una onda sinusoidal pura a 440 hercios y un violín tocando 440 hercios tienen la misma longitud de onda fundamental, pero el violín añade armónicos que cambian su timbre por completo. Usa la longitud de onda para entender tamaño, separación y tratamiento, y usa la escucha y la medición para el timbre y el volumen. Los dos tipos de conocimiento se complementan.
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