EL SONIDO cústica

TALLER DE CODIFICACIÓN SONORA I
DOCENTE: SONIA CASTRO
SONIDO (LECTURA COMPLEMENTARIA)
UNIDAD 2. TEMA 1
EL SONIDO
http://www.educastur.princast.es/eoep/eeaovied/profesores/audleng/sonido.htm
La acústica, etimológicamente procede del griego akustike (Ciencia del sonido), es un
término que define a la vez una ciencia y una tecnología.
Como ciencia estudia las propiedades de las vibraciones de las partículas de un medio
susceptible de engendrar sonidos, infrasonidos o ultrasonidos.
Como tecnología se orienta a la producción, la transmisión y del análisis de los efectos
del sonido.
La acústica hace referencia a fenómenos físicos y psicofisiológicos
Las fases del fenómeno sonoro son tres:
· Producción - Vibración
· Propagación - Medio
· Recepción
Es pues, un fenómeno ondulatorio producido por un tipo especial de ondas longitudinales
Se produce por una vibración en un foco sonoro y se propaga en un medio elástico. Es el
movimiento vibratorio que se propaga a través de medios elásticos materiales. Es
también la sensación producida en el órgano del oído por el movimiento vibratorio de los
cuerpos.
La onda:
Las ondas son de naturaleza mecánica. Son modificaciones o perturbaciones del estado
físico de un medio material o inmaterial. Estas deformaciones o modificaciones,
producidas en un medio concreto, se propaga a los diversos puntos en ese medio, a
partir de una acción local y a una velocidad finita determinada por las características del
medio que atraviesa.
Cuando un cuerpo vibra produce en el medio que le rodea una diferencia de presión que
se propaga a las partículas contiguas y produce así una onda longitudinal, que se
caracteriza por ser la dirección de la onda igual a la dirección de propagación. Esta onda
se denomina también onda de presión.
La onda se acompaña de transmisión de energía sin transmisión de materia. Las ondas
mecánicas (vg. El sonido) precisan un medio material, las electromagnéticas (vg. la luz)
se propagan en el vacío. Onda sonora es la sucesión de compresiones y expansiones del
medio en que se propaga.
Para propagarse necesita un medio elástico. Una perturbación producida en un punto del
medio se va transmitiendo (se transmite la fuerza pero no la materia) a las partículas
siguientes y de éstas alas más alejadas.
La velocidad de propagación depende de diversos factores, entre otros de la densidad (a
mayor densidad mayor velocidad de propagación) y la temperatura del medio.
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Según la dirección de propagación se distinguen dos tipos de onda:
Ondas transversales, sinuidal o simple: Cuando la propagación se produce en
dirección perpendicular a la propagación.Esta onda se mueve a velocidad uniforme y en
dirección horizontal, siguiendo la misma trayectoria sinusoide
Ondas longitudinales: Cuando las ondas vibran en la misma dirección de propagación.
El sonido es una onda longitudinal.
Hay que considerar varias variables y conceptos:
Velocidad de propagación o celeridad: Velocidad a la que se transmite la onda.
Intensidad o amplitud (A): Distancia máxima que separa un punto de su posición de
equilibrio.
Duración de la oscilación: Viene definida por el tiempo (T).
Longitud de onda (L): Es la distancia recorrida durante un periodo.También se
denomina así la distancia entre dos regiones adyacentes.
Frecuencia (f): Es el número de ondas que pasan por un punto determinado en un
tiempo. Es la inversa del periodo y se expresa en Hz.
Ciclo: La vibración sonora se produce cuando las partículas, moléculas del medio
elástico, oscilan hacia atrás y hacia delante entre lugares opuestos de su posición
normal ( a la que terminan por volver). Una oscilación completa y única se denomina
ciclo.
Las propiedades del sonido son cuatro: Reflexión, refracción, interferencia y
difracción.
· Interferencia: Los materiales en los que se propaga pueden llegar a absorverlo hasta
amortiguarlo.
· Difracción: Cuando la onda sonora "rodea" el obstáculo.
· Refracción: Efecto producido al cambio de densidad del medio.
· Reflexión: Choque de la onda sonora con el obstáculo. Si este choque es en
perpendicular se refleja en ángulo igual al de incidencia. Interesa definir más
detenidamente, por las consecuencias que tiene, el concepto de reverberación: serie
prolongada de ecos producida por la reflexión repetida del sonido en paredes y techos.
Si el tiempo de reverberación es demasiado corto el local resulta insonoro, si es
demasiado largo la audición se hace confusa. La reverberación se reduce colocando
materiales absorventes o cortinajes
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Así, a nivel físico, el sonido es el resultado de presiones alternantes y de movimientos de
las partículas que generan la vibración en un medio elástico . En el nivel psico-fisico, la
audición es la respuesta subjetiva al sonido.
Existe pues una relación entre las características físicas del sonido y las respuestas
psico-físicas que se analizan desde la perspectiva de la percepción auditiva: Desde este
perspectiva, las características del sonido son tres: intensidad, tono y timbre. Entre
ellas y los fenómenos físicos existe una correspondencia que analizaremos a
continuación.
Física
Percepción auditiva
Sonido
Audición
Frecuencia (C/Sg)
Tono (Hz y Khz)
Intensidad (W/m2)
Sonoridad o volumen (dB
y Bel)
Intensidad: Amplitud de la onda. Puede ser fuerte o débil. A la intensidad de la
sensación acústica se le denomina sonoridad y se mide en dB.
La sonoridad es la sensación producida en el oído en respuesta a las presiones e
intensidades. El oído es más sensible a niveles bajos de energía que a niveles altos.
Depende de la intensidad o energía que transporta la onda sonora por cm2 y segundo y
que está en relación con la amplitud de la misma. Si conocemos la amplitud de la
vibración (A) y su frecuencia (f), la intensidad (I) se calcula:
I = 2n2 f2 A2 dV
d = Densidad del medio
V = Velocidad de propagación de la onda
La variación de sensibilidad es logarítmica y se establece de este modo:
El sonido de intensidad I0, Umbral de audibilidad, se establece como punto de referencia
y se dice que tiene una sonoridad 0 dB.
Un sonido I1 (I1 = 10I0 ), es decir, 10 veces más intenso, se dice que tiene intensidad 1
dB
Un sonido I2 (I2 = 100I0) se dice que tiene sonoridad 2 dB, y así sucesivamente.
Formula para expresar en dB la sonoridad (L) de un sonido de intensidad I
L = 10Log10 I/I0
Timbre: Conjunto de frecuencias que componen un sonido y se compone del tono o
frecuencia fundamental y sus armónicos (múltiplos del tono principal). Permite
diferenciar unos instrumentos o voces de otros.
El número de ciclos que realiza la partícula en un segundo se denomina frecuencia, que
suele expresarse en ciclos/seg. o Hz.
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Frecuencia: Número de veces que tiene lugar un hecho periódico en un tiempo dado
(normalmente en segundos).
Ciclo/sg = Hercio (hz)
1.000 Hz = 1 kHz
También se puede definir como el número de ondas que pasan por un punto dado en un
segundo.
Relación entre velocidad, longitud de onda y frecuencia:
Velocidad = Frecuencia x Longitud de onda
Ondas sonoras audibles se sitúan entre los 16 Hz a 20 KHz
El tono es la percepción subjetiva de la frecuencia.A frecuencias bajas corresponden
tonos bajos y a frecuencias altas tonos altos.
La distancia entre la posición de reposo y uno de los puntos máximos de la oscilación se
denomina amplitud o intensidad.
La intensidad, al ser una potencia, se mide en microwatios por cm2, siendo el umbral de
audición de unos 10-10 mw/cm2 = 0 dB.
BANDAS SONORAS SEGÚN FRECUENCIAS
Inferiores a 16 Hz
De 16 Hz a 16 KHz
De 16 Hz a 400 Hz
De 400 Hz a 1600 Hz
De 1600 Hz a 16 KHz
Superiores a 16 KHz
Infrasonidos
Sonidos audibles por el oído
humano (Zona audible)
Sonidos graves
Sonidos medios
Sonidos agudos
Ultrasonidos
EL SONIDO Y EL OÍDO
Como hemos visto antes, el sonido es una forma de energía producida por el
movimiento vibratorio de los cuerpos y que en el oído es percibida como sensación
auditiva.
Las características del sonido en el momento en que es percibido como tal por el oído
humano son, como ya hemos visto anteriormente, la sonoridad, sensación acústica de
la Intensidad, el Tono, sensación acústica de la Frecuencia. y el Timbre o conjunto
de conjunto de frecuencias que componen un sonido.
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Dentro de los parámetros anteriores y de un tercero (la duración), se produce la
audición, siempre y cuando se cumplan unos requisitos mínimos, que vamos a
denominar "onda sonora audible".
ONDA SONORA
REQUISITOS PARA LA AUDICIÓN
FRECUENCIA
Entre 16 Hz y 20 KHz
INTENSIDAD
Entre 10-12 y 10-0 W/m2
TIEMPO MÍNIMO DE ESTÍMULO
5 milisegundos
ÁREA DEL LENGUAJE
El área del lenguaje, que queda comprendida entre entre 125 Hz y 8 Khz, en cuanto a
frecuencias, y entre 20 y 60 dB, en cuanto a intensidad.
Los sonidos del lenguaje se pueden diferenciar según predominen en ellos las
frecuencias bajas, medias o altas.
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NUESTRO PAISAJE SONORO
De forma idealizada y, sobre todo, muy simplificada, este podrías ser el paisaje
sonoro que disfruta una persona que no sufra merma alguna en su capacidad
auditiva.