Dos magnitudes, una percepción
El sonido es una onda de presión que viaja en el aire. Nuestro oído la detecta y el cerebro la interpreta. Para describirla cuantitativamente usamos dos escalas fundamentales, **independientes pero relacionadas en la percepción**:
Hertz (Hz): La frecuencia = El "Qué" (Tono / Pitch)
- Definición: Número de ciclos (oscilaciones presión + / -) por segundo. 1 Hz = 1 ciclo/seg.
- Rango auditivo humano típico: **20 Hz – 20.000 Hz (20 kHz)**. Disminuye con edad (presbiacusia) y exposición a ruido.
- Ejemplos: 20 Hz = grave profundo (órgano, trueno lejano). 440 Hz = La4 (diapasón). 3000 Hz = zona de máxima sensibilidad / inteligibilidad voz. 15 kHz = agudos brillantes (platillos, armónicos).
- Octavas: Doblar frecuencia = subir una octava (440 Hz → 880 Hz). 10 octavas en rango audible.
Decibelios (dB): El nivel = El "Cuánto" (Intensidad / Loudness)
- Definición: Escala **logarítmica** de relación entre dos valores de presión sonora (o potencia, voltaje). $L_p = 20 \log_{10}(p/p_0)$ dB SPL. $p_0 = 20 \mu Pa$ (umbral audición 1 kHz).
- Por qué logarítmica: El oído percibe ratios, no diferencias absolutas. 10x presión = +20 dB. 2x presión = +6 dB. Potencia: 10x = +10 dB.
- Referencias comunes (dB SPL):
- 0 dB: Umbral audición (1 kHz, joven sano).
- 30 dB: Susurro / biblioteca.
- 60 dB: Conversación normal a 1 m.
- 85 dB: Tráfico denso / Límite daño auditivo (8h exposición laboral).
- 100 dB: Moto / Taladro / Concierto (15 min máx seguro).
- 120 dB: Umbral dolor / Avión despegue cerca.
- 140 dB: Disparo / Daño inmediato.
- Ponderaciones (Filtros): dBA (A-weighting) = curva oído a niveles bajos/medios. dBC (C-weighting) = plano, para picos/graves. dBZ (Z-weighting) = plano total.
La relación psicoacústica: Curvas de igual sonoridad (Fletcher-Munson / ISO 226)
**El oído NO es plano.** Nuestra sensibilidad depende de la frecuencia Y del nivel:
- A **bajo nivel** (ej. 20 dB SPL): Oímos bien 1-4 kHz. Graves (<100 Hz) y agudos (>10 kHz) suenan mucho más bajos o inaudibles.
- A **alto nivel** (ej. 80-100 dB SPL): La respuesta se **aplana**. Graves y agudos se perciben más proporcionalmente.
- Por eso los receptores tienen **"Loudness" (contorno de sonoridad):** Sube graves/agudos a bajo volumen para compensar la deficiencia del oído.
- La **fon (phons)** une Hz y dB: Nivel en dB SPL a 1 kHz que suena igual de fuerte que el tono a X Hz. 1000 Hz a 40 dB SPL = 40 fon. 100 Hz a ~50 dB SPL = 40 fon.
Aplicaciones prácticas
- Ecualización:** Cortes/subidas en dB en frecuencias (Hz) específicas.
- Diseño acústico:** Tratamiento por bandas de octava (Hz) para reducir nivel (dB) en rangos problemáticos.
- Protección auditiva:** Tapones atenúan dB de forma distinta por Hz (especificación H/M/L o tabla APV).
- Especificaciones mic/altavoz:** Respuesta en frecuencia (Hz) ± X dB. Relación S/N (dB). SPL máx (dB).
**Resumen:** Hertz te dice qué nota es. Decibelios te dice qué tan fuerte suena. La curva de igual sonoridad une ambos: el "fuerte" depende de la "nota".
