El sonido en el aire
Irónicamente, las ondas sonoras viajan 4,3 veces más rápido bajo el agua que en el aire. Esto se debe a que el agua es más densa que el aire. Como las ondas sonoras viajan mucho más rápido bajo el agua que en el aire, nos resulta mucho más difícil detectar su procedencia. Nuestro cuerpo tiene algo que se llama conductividad ósea. Se trata de un proceso en el que el mastoides, el hueso que está detrás de nuestras orejas, absorbe los sonidos. Esto permite que el sonido se salte todo el oído externo, llegando a la cóclea y enviando finalmente señales al cerebro. Bajo el agua, los humanos pueden oír sonidos a frecuencias mucho más altas que en tierra. La razón por la que mi experimento mostró resultados diferentes es porque no estaba realmente bajo el agua. Sin embargo, si hubiera estado escuchando música bajo el agua, habría escuchado frecuencias más altas que, de otro modo, no habría notado.
Qué sonido hacen las ondas
Los componentes básicos de una onda sonora son la frecuencia, la longitud de onda y la amplitud. En este ejemplo de una onda sonora, el periodo de un ciclo de esta onda es de 0,5 segundos, y la frecuencia de esta onda es de 2 ciclos por segundo o 2 Hertz (Hz). Haga clic en la imagen para ampliarla.
La acústica oceánica es el estudio del sonido y su comportamiento en el mar. Cuando los objetos submarinos vibran, crean ondas de presión sonora que comprimen y descomprimen alternativamente las moléculas de agua a medida que la onda sonora viaja por el mar. Las ondas sonoras irradian en todas las direcciones alejándose de la fuente como las ondas en la superficie de un estanque. Las compresiones y descompresiones asociadas a las ondas sonoras son detectadas como cambios de presión por las estructuras de nuestros oídos y por la mayoría de los receptores de sonido fabricados por el hombre, como un hidrófono o micrófono submarino.
La frecuencia es el número de ondas de presión que pasan por un punto de referencia por unidad de tiempo y se mide en Hertz (Hz) o ciclos por segundo. Para el oído humano, un aumento de la frecuencia se percibe como un sonido más agudo, mientras que una disminución de la frecuencia se percibe como un sonido más grave. El ser humano suele escuchar las ondas sonoras cuyas frecuencias se sitúan entre los 20 y los 20.000 Hz. Por debajo de 20 Hz, los sonidos se denominan infrasónicos, y por encima de 20.000 Hz, ultrasónicos. La frecuencia del Do central de un piano es de 246 Hz.
Velocidad del sonido
Los mamíferos marinos utilizan el sonido para buscar comida y compañeros, para orientarse, para comunicarse o para protegerse de los enemigos. Los ruidos provocados por el hombre modifican el hábitat submarino y pueden molestar, acosar o incluso herir a los animales. La película explicativa “Ruido submarino” ilustra las fuentes de ruido en el mar y el peligro inherente que suponen para el medio marino.
Las ballenas y las focas dependen de su sentido del oído para sobrevivir. Los sonidos submarinos producidos por el hombre pueden perjudicar su audición a corto y largo plazo, desplazarlos de hábitats vitales, provocar un cambio en importantes pautas de comportamiento y, por tanto, deteriorar la capacidad de supervivencia de estos mamíferos marinos.
Dispersión del sonido en el agua
En tierra, el sonido viaja por conducción aérea. Esto significa que las ondas sonoras viajan a través del aire, haciendo que el tímpano vibre. Esto hace que los tres huesos del oído medio vibren, lo que provoca que las células sensoriales del oído interno emitan una señal eléctrica que viaja al cerebro.
Sin embargo, cuando estás bajo el agua, el sonido no llega al tímpano ni a los huesos del oído medio, sino que viaja a través del hueso mastoideo (el hueso que puedes sentir con los dedos detrás de la oreja) para llegar al oído interno. Esto se llama conducción ósea.
Los investigadores han determinado que la conducción ósea nos permite oír sonidos bajo el agua que son mucho más altos que los que oímos en tierra. En un estudio, los participantes fueron capaces de oír frecuencias de hasta 200.000 hertzios bajo el agua, lo que es diez veces más alto que la frecuencia máxima que la gente es capaz de oír en tierra (20.000 hertzios, si haces las cuentas). Los científicos aún no están seguros de cómo se utilizará esta nueva información en la práctica, pero puede ser útil para los investigadores que están desarrollando una nueva tecnología de audífonos.