Evolución del Sonido

Desde las épocas más remotas de la historia de la humanidad, los fenómenos acústicos han formado parte de su vida, ya que casi todos los seres vivos producen sonidos, y responden a su vez a los mismos. Esto nos permite suponer que los seres humanos, en su necesidad de comunicarse entre sí, producirían diferentes sonidos guturales, constituyendo la voz la primera fuente sonora.

De forma análoga podemos suponer que, en el desarrollo de los instrumentos musicales, tuvo gran importancia, una serie de fenómenos acústicos naturales (tormentas, troncos huecos, cuerdas de los arcos de caza, etc.). Existen muchos testimonios gráficos en los que aparecen instrumentos musicales que participan en la vida social, cultural, religiosa, etc., reforzando la idea mencionada.

De acuerdo con lo expuesto, el mundo sonoro está formado por las fuentes sonoras (instrumentos) que producen las señales que se propagan a través del aire, alcanzando bien el oído o un micrófono que es el receptor al que la señal va dirigida. Se puede establecer una diferencia entre la música instrumental y la vocal, siendo esta última la producida por la garganta. La única diferencia entre los dos tipos de música, es que en un caso se genera mediante instrumentos artificiales producidos por los seres humanos, y en el otro se genera por un instrumento natural como es la garganta.

Aristóteles estudió el fenómeno del eco mediante la reflexión de los sonidos, explicando posteriormente Herón de Alejandría que los sonidos son vibraciones longitudinales que se propagan a través del aire. Al principio de nuestra era, Lucio Anneo Séneca, aumentó los conocimientos, explicando que la propagación, sólo se podía realizar debido a la naturaleza elástica del aire. A través de los siglos, fue evolucionando el mundo del sonido, siendo reunidos todos los conocimientos existentes hasta el siglo XI, en la obra titulada "Armónicos" de Claudio Ptolomeo Séneca.

En los siglos posteriores, la Acústica apenas progresó recibiendo en el siglo XVII por medio de Galileo Galilei un nuevo impulso al demostrar que el tono depende de la frecuencia de las oscilaciones que originan los sonidos, de la masa del cuerpo vibrante, así como de la longitud y de la tensión a la que está sometido. Posteriormente, Pierre Gassens, observó que la velocidad de propagación de los sonidos es siempre la misma, con independencia de la intensidad y del timbre de los mismos. En la misma época, Marin Mesarné, determinó la frecuencia de las distintas notas, descubriendo que las cuerdas al vibrar dan armónicos superiores al fundamental.

En la segunda mitad del siglo XVII, se aclararon los conocimientos sobre las ondas sonoras y su propagación, aportando importantes trabajos sobre este tema, Newton, Huygens, así como otros eminentes investigadores de la época. En el siglo XVIII, como dato de más trascendencia, se puede comentar, la medida de la velocidad del sonido en el aire, realizada por la Academia Francesa.

El desarrollo de esta rama de la Ciencia en el siglo XIX fue realmente extraordinario, estudiándose las vibraciones longitudinales y transversales de cuerdas, varillas, barras, láminas, etc.

En 1807 T.Young, registró las vibraciones de los sólidos, así como las de las cuerdas vibrantes, determinando con anticipación el principio del fonógrafo que permitía medir las frecuencias de las vibraciones de los cuerpos sonoros. En 1857, E.Scott, descubrió el fonoautógrafo que consistía en un brazo terminado en un diafragma flexible, donde por medio de un medidor de nivel, mediante un punzón que se movía al unísono con un movimiento del diafragma, registraba el movimiento de vaivén en una superficie. Este fue el primer empleo de un diafragma para recoger el sonido, a partir de entonces, los diafragmas han jugado un importante papel, en todas las medidas acústicas. En 1862 R.Köening presentó una colección de fonogramas, que perfeccionaban el trabajo de Scott.

En 1827 se inventó el kaleidófono por Weanstone, que permitía estudiar por procedimientos ópticos los movimientos vibratorios; contribuyeron al desarrollo de este método Lissanjous, Biot, Kundt y otros muchos investigadores. En 1819 Cagniar de la Tour, inventó un sistema mediante el cual se podía medir directamente el número de vibraciones de los sonidos, que en su forma actual se debe a los trabajos de Seebek (1841) y Koenig (1867). En 1882 Rayleigh presentó un nuevo instrumento de precisión que permitía medir la resistencia de una onda sonora.

En 1860 V. Regnault determinó la velocidad del sonido por procedimientos eléctricos. La primera norma sobre el tono se dio por el Gobierno francés en 1859, siendo de 435 Hz, a 209C. En 1867 Köenig construyó un tonómetro, con una gama de 16 Hz a 90 kHz y empleó su equipo para determinar los límites de la audición en el aire, llegando a la conclusión de que estaban alrededor de los 13 Hz a los 17,5 kHz; Helmholtz demostró que si la frecuencia de un sonido es muy baja (fundamental acompañado de una serie de armónicos), la frecuencia fundamental puede resultar inaudible por sí misma, mientras que los armónicos se escuchan distintamente.

En 1877 C.Cross, presentó un trabajo de su invención titulado 'Paleophone' que contenía la teoría de que, si una membrana traza, mediante una aguja incorporada, un surco al producirse un sonido, este surco originará una vibración de la membrana, al hacer pasar de nuevo la aguja por él, escuchándose de esta forma el sonido grabado. En este mismo año T.A. Edison trabajando sobre una mejora del telégrafo automático, observó que el diafragma del receptor telefónico de Bell vibraba en armonía con la voz. Al estudiar la amplitud de estas vibraciones, pudo apreciar que eran de una intensidad considerable, Debido a la sordera de Edison, este hizo pruebas utilizando un diafragma al que conectó una pequeña aguja, en la que apoyaba su dedo, Al hablar frente al diafragma la aguja pinchaba su dedo. Basándose en lo expuesto, construyó un muñeco mecánico. "Cuando se hablaba en voz alta dentro del embudo se ponía en movimiento una palanca conectada al diafragma, y éste, unido a una rueda dentada con trinquete, imprimía un movimiento de rotación continua a una polea conectada a una figura de papel  que representaba a un hombre cortando madera. Así, cuando alguien hablaba en voz alta, el hombre empezaba a cortar madera". Este descubrimiento, así como su idea básica, lo continuó desarrollando, explicando su trabajo de la siguiente forma:

“Preparé deprisa y corriendo un aparato e hice correr por él una tira de papel, al tiempo que pronunciaba “hello”, luego hice correr otra vez el papel de modo que sus grabaciones movieron la aguja de otro diafragma, mientras mi amigo Batchelor y yo escuchábamos, conteniendo el aliento. Pudimos oír un claro sonido que, con una buena dosis de imaginación, podría traducirse por el "hello" que yo había pronunciado. Esto fue suficiente para decidirme a intentar otros experimentos”. Este experimento se realizó el 18 de julio de 1877.

Con fecha 12 de agosto del mismo año, Edison en una de sus notas emplea por primera vez la palabra fonógrafo, del griego sonido y escritura. El 6 de diciembre, la máquina parlante, era un aparato de hierro y latón con un cilindro de tres pulgadas y media sobre un largo eje y un manubrio para hacerlo girar. Dos diafragmas cada uno con punzones estaban montados en tubos ajustables a las caras opuestas del cilindro.

Fonógrafo original construido por Edison el 6 de diciembre de 1877.

Edison escribió un artículo en el que describía sus ideas sobre la futura utilidad de su máquina:

     1. "Escritura de cartas y toda clase de dictados sin necesidad de taquígrafo.

     2. Libros fonográficos que hablaran a los ciegos sin que ellos hubieran de realizar esfuerzo alguno.

     3. Enseñanza por medio de la declamación.

     4. Música, Reproducción de composiciones musicales.

     5. Como recuerdo de familia, conservando las confidencias, las voces y las últimas palabras de los familiares. También se podrán conservar las voces de los personajes célebres.

     6. Estuches musicales, juguetes, etc. Una muñeca que pueda hablar, cantar, llorar o reír podrá ser ofrecida a nuestros hijos las próximas Navidades.

     7. Relojes que pueden anunciar, hablando las horas del día, avisar a la hora de comer o recordar cuando hay que ir a casa de la persona amada.

     8. Conservación, por medio de la reproducción, de los discursos que se pronuncien en la Cámara.

     9. Con miras a la enseñanza, registrar las lecciones del maestro a los alumnos para que éstos puedan recurrir a ellas en cualquier momento, o para repetir las lecciones de ortografía.

   10. Para perfeccionamiento o adelanto del arte telefónico, utilizando el fonógrafo como instrumento auxiliar de registro permanente”.

No existe dudar que las predicciones de Edison se han cumplido con creces en su totalidad, y aunque consideraba este invento su favorito, lo abandonó durante diez años, estimándose que esto fue una de sus mayores equivocaciones.

En 1888 E.Berliner patenta el disco que sirve para registrar y reproducir el sonido, mediante una superficie circular en vez de cilíndrica, lacada y recorrida por una aguja. Por problemas de derechos de patentes con Edison, llama a este sistema "gramófono". Se creó la primera compañía para producir discos en 1898, en los años posteriores fueron apareciendo diferentes empresas dedicadas a la producción discográfica.

Se puede decir que a partir de 1905 la producción de discos en serie, para grabar a los grandes artistas de la época, se realizó de una forma simultánea en diferentes países de América del Norte y Europa. Arnold y Grandall en 1917 introdujeron en la acústica moderna, un transductor termoeléctrico acústico que sirvió como norma para la presión sonora. Wente contribuyó con un micrófono electrostático con una ancha gama de frecuencias, buena estabilidad y posibilidad de poder calibrarlo fácilmente con un termófono. En 1920 los auriculares de alta fidelidad, fueron constantes en su respuesta sobre los 4.000 Hz.

Como consecuencia de todos los avances anteriormente expuestos, en 1924 se empieza a trabajar y aplicar el micrófono de los estudios de radio, a las técnicas de grabación gramofónica, realizándose el primer registro por este método en 1926. Simultáneamente con el desarrollo técnico de la grabación sonora se mejoran los equipos de reproducción.

Los primeros experimentos en nuestro país sobre radio, se remontan a 1904 estableciéndose las primeras comunicaciones por radio, siendo implantado a nivel nacional en 1907, apareciendo las primeras estaciones radioeléctricas, A lo largo de los años, va evolucionando la técnica, y en 1920 se retransmite un concierto desde el Palacio de Exposición, escuchándose por el público en un sólo receptor en el Paraninfo de la Universidad de Valencia. En los diferentes años, van apareciendo una gran cantidad de emisoras tanto públicas como privadas, experimentando un gran desarrollo en la guerra civil, en la que la información pública adquirió una extraordinaria importancia.

Con relación al avance de la industria discográfica, en 1927 se fijó la velocidad de giro de los discos en 78 r.p.m, ya que hasta esa fecha se habían empleado diferentes velocidades. Esta normalización de la velocidad de giro obligó a regrabar todo el repertorio existente. Después de la segunda guerra mundial hizo su aparición el disco de larga duración ("long play"), con la única diferencia respecto a los anteriores discos, en que la velocidad de giro era de 33 1/3 r.p.m, con un surco más estrecho llamado microsurco, esta innovación se debió a la empresa Columbia Co. de Estados Unidos de Norteamérica. Como consecuencia de la competencia existente, la empresa Columbia, propuso la implantación de una nueva velocidad de giro de 45 r.p.m, con lo que se declara una guerra de velocidades en Norteamérica.

Después de una serie de luchas y vicisitudes, tanto en Europa como en Norteamérica se impone en 1950 el microsurco. En el continuo desarrollo por mejorar las técnicas de reproducción sonora, en 1957, la empresa Columbia basándose en otros trabajos de Blumlein de 1937, saca al mercado discos grabados en "estereofonía", con lo que la reproducción sonora adquiere una nueva dimensión, y es la localización de la fuente sonora, al grabar el sonido por dos canales, a través como mínimo de dos micrófonos.

Si volvemos de nuevo a la radiodifusión, a partir de 1940 experimentó en España un gran desarrollo, apareciendo en 1957 la primera emisora de frecuencia modulada (FM). En este mismo año, la Columbia realizó la primera grabación comercial en estereofonía.

Con relación a televisión como nuevo medio de comunicación, en España se efectuaron las primeras experiencias en 1938, aunque la primera demostración pública se efectuó en 1948 con motivo de la XVI Feria Oficial e Industrial de Muestras de Barcelona. Los primeros estudios se construyeron en 1955, emitiéndose el programa número 1 desde Madrid en 1956, y en 1960 desde Barcelona. A partir de 1969 se han creado diferentes centros regionales y se han perfeccionado las instalaciones ya existentes.

En 1972 aparece un nuevo perfeccionamiento técnico y es el uso de la "tetrafonía" (mal llamada cuadrafonía) en la difusión radiofónica, discográfica y magnetofónica, que consiste en la existencia de cuatro canales sonoros, lo que da la sensación al oyente de sentirse envuelto por el sonido. Este sistema apareció en la industria cinematográfica, que con su desarrollo tecnológico ha ido aumentando el número de canales empleados para la reproducción del sonido de las películas, pudiendo alcanzar en las grandes superproducciones cifras superiores a 100.

Las condiciones de producción de discos, cintas, etc., se han perfeccionado extraordinariamente, debido a la mecanización de los sistemas, aunque no se puede prescindir de las facetas humanas de grabación y artística. Asimismo, se han mejorado las técnicas de reproducción sonora.

En la actualidad el técnico de sonido, tiene una enorme importancia, ya que debe conseguir grabar el sonido real generado por los intérpretes con la máxima fidelidad, para permitir que la reproducción sea lo más exacta posible a la señal sonora original.

Por último, con el fin de que, de una forma clara y concisa, se pueda ver los temas que componen la acústica, os dejo la siguiente figura.

Diagrama bloque de los diferentes temas que forman el mundo del sonido.

Manuel Recuero López