Dos de las principales características del sonido son la tonalidad y el volumen.
Sin embargo, para comprender mejor qué son la tonalidad y el volumen, primero es necesario analizar las características de las ondas sonoras. De hecho, el sonido viaja en forma de ondas que se distinguen esencialmente por tres cualidades: frecuencia, duración y amplitud (o intensidad).
Frecuencia
Frecuencia significa el número de oscilaciones realizadas por una onda en un período de tiempo determinado. En el Sistema Internacional se mide en Hertz, en honor del físico alemán Heinrich R. Hertz que descubrió esta característica particular. En particular, se toma como referencia el número de oscilaciones que realiza un objeto en un segundo. El ser humano puede oír sonidos con frecuencias entre 20 Hz y 20.000 Hz. Los sonidos con frecuencias inferiores al umbral mínimo se denominan infrasonidos, mientras que los que superan el umbral máximo, ultrasonidos (audibles, por ejemplo, por algunos animales).
Amplitud (o intensidad)
La amplitud de oscilación es la característica de las ondas sonoras que determina su intensidad. Cuando el sonido se propaga a través de un medio, también transmite cierta cantidad de energía. Por lo tanto, cada fuente acústica que emite una onda genera un determinado nivel de potencia, lo que permite cuantificar la intensidad del propio sonido. La fórmula con la que se puede identificar este valor es la siguiente: I=P/S, donde la intensidad del sonido I es igual a la relación entre P, la potencia acústica, y S, la superficie sobre la que se propaga la onda acústica. Nuestro oído solo puede percibir un determinado rango de intensidades. Si se supera la intensidad máxima soportada por nuestro sistema auditivo, pueden producirse daños permanentes en los órganos del interior de nuestro oído. Sin embargo, como veremos en los párrafos siguientes, existe otra unidad de medida reconocida que nos permite medir la amplitud de un sonido: el decibelio.
Vida útil
Cuando una onda acústica vuelve al mismo nivel de partida se dice que ha realizado una oscilación completa. El tiempo que ha tardado en realizar esta oscilación se define precisamente como duración. Esta característica de las ondas sonoras se mide en segundos.
Frecuencia y tonalidad
Las ondas de sonido se producen debido a la oscilación hacia adelante y hacia atrás de las partículas en un medio. Según la relación demostrada anteriormente, un objeto que oscila 80 veces por segundo tiene una frecuencia de 80 Hz. La frecuencia se considera una característica importante de una onda sonora porque percibimos frecuencias diferentes de forma distinta. Un ejemplo simple es la diferencia entre la voz aguda de un niño y la voz profunda de un hombre. La agudeza del sonido producido está determinada por la frecuencia propia del cuerpo vibrante. Cuanto mayor sea la frecuencia del cuerpo vibrante, mayor será su tono. Un sonido agudo es percibido por nuestros oídos como penetrante y estridente, mientras que un sonido bajo es profundo y hueco.
Amplitud y volumen
La amplitud de las vibraciones producidas por una fuente acústica determina el nivel de volumen del sonido que genera. Por lo tanto, cuanto mayor sea la amplitud, mayor será el volumen del sonido generado.
Características del sonido
Volumen
Como se acaba de decir, el ruido de un sonido depende de la amplitud de la vibración que produce ese sonido. Cuanto mayor sea la amplitud de la vibración, más fuerte será el sonido producido por ella. El volumen de un sonido también depende de la cantidad de aire que se hace vibrar. El volumen del sonido se mide en decibelios (dB).
A continuación se muestra una tabla con algunos niveles de volumen expresados en dB y como son percibidos por nuestros oídos.
| Sonido | dB | Percepción |
| Despegue de un cohete | 180-200 | Daño auditivo instantáneo |
| Motor de avión al despegar | 140 | Doloroso |
| Martillo neumático | 100 | Muy molesto |
| Música alta | 90 | Muy molesto |
| Tráfico intenso | 80 | Molesto |
| Conversación normal | 60 | Moderado |
| Susurro | 20 | Tenue |
| Crujido de hojas | 10 | Muy tenue |
Tonalidad
Entre las características del sonido también se encuentra la tonalidad. Aquí están sus características:
- La agudeza de un sonido se denomina tono, que, como hemos visto, está estrechamente relacionado con la frecuencia. Cuanto mayor sea la frecuencia de un sonido, más alto será su tono. La voz femenina, por ejemplo, suele ser más alta que la masculina y, por lo tanto, de una tonalidad más alta.
- Cuanto más rápida sea la vibración de la fuente sonora, mayor será su frecuencia y tono.
- Un tono alto implica un mayor número de compresiones y refracciones que pasan por un punto específico en un período de tiempo determinado.
Sello
Una de las principales características del sonido es el timbre:
- El timbre representa la calidad del sonido en sí, es decir, lo que nos permite distinguir los sonidos producidos por diferentes fuentes.
- Cuanto más agradable es el timbre de un sonido emitido, mayor es la calidad de ese sonido.
- Un sonido de una sola frecuencia (llamado sonido puro) se denomina tono.
- Diferentes instrumentos, dependiendo de su forma y tamaño, producen un número diferente de armonías y volúmenes distintos. En consecuencia, el sonido producido por un instrumento puede distinguirse del producido por otros.