Leyes Del Sonido

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■LEYES DEL SONIDOIntroducciónSonido: Sensación auditiva producida por una vibración de carácter mecánico que se propaga a través de un medio elástico y denso. Al elemento que genera el sonido le llamaremos Fuente Sonora (Por ejemplo: Una cuerda de violín, nuestras cuerdas vocales, un tambor, etc.)El sonido se propaga en forma de ondas esféricas, concéntricas al punto de origen. Originándose los siguientes fenómenos:ReflexiónRefracciónDifracciónAnomalíasEco y reverberaciónResonanciaEnmascaramientoOndas estacionarias


■LEYES DEL SONIDOTono.- viene a ser la frecuencia de vibración de un sonido puro; para el oído humano es la sensación auditiva la cual la podemos comparar y clasificar. La intensidad sonora afecta al tono a frecuencias auditivas muy altas y muy bajas. Denominamos sonidos graves a los de baja frecuencia y sonidos agudos a los de alta frecuencia. Si la presión sonora se incrementa, el tono de un sonido de alta frecuencia se incrementará. Como unidad acústica para describir al tono de un sonido tenemos al “melio”. Así tenemos que un tono puro 1,000 ciclos/segundos de frecuencia y sonoridad de 40 fonios es un tono de 1,000 melios.

INFRASONIDOS Hertz______________ 16 32 Bajas frecuencias 64128256______________5121024 Frecuencias Medias______________

ULTRASONIDO


■LEYES DEL SONIDOAIRE

El aire es un medio isótropo esto es, presenta iguales propiedades en todas las direcciones. El aire puede verse afectado por la temperatura, la humedad y los cambios de presión, dichos cambios influyen en la velocidad del sonido.El cambio que se produce por variaciones de la temperatura, siendo aproximadamente 6 m/s por cada a 10°C de aumento.Por ejemplo:

Temp. (C) velocidad (m/s) Humedad relativa (%)-20 319 50-10 316 50 00 332 50 10 338 50 20 344 50 40 355 50

Por conversión los cálculos se trabajan con 340 m/s


■LEYES DEL SONIDOIntensidad.- Según el vigor que la perturbación produce en las moléculas el sonido será más o menos intenso.Desde que llega la onda hasta que produce la sensación, hay un lapso de tiempo de 12 a 15 centésimos de segundo ( 0.12 a 0.15 segundos). Persistencia.Para percibir un sonido de otro debe haber por lo menos 0.02 segundos entre la recepción de uno y el segundo.Extinguida la captación sonora la percepción persiste durante un corto intervalo de 1/15 de segundos para sonidos secos y 1/10 de segundos para sonidos musicales.Para que el oído humano pueda percibir un sonido se necesita una presión mínima ó nivel mínimo de audibilidad, que le denominaremos: Po es un valor muy pequeño de 0.02 microbarias, equivalente a 6 x 10-17 vatios/cm2. Pero por convención utilizaremos I0 = 10 -16 vatios/cm2.Bel.- Se le denomina así a la diferencia mínima que existe entre 2 intensidades que el oído pueda percibir la variación de intensidad. Si una intensidad es I1 y su incremento es I2, entonces:1 Bel = log I2 - log I1 = log (I2/I1), entonces:Nivel de intensidad = log (I / I0)


■LEYES DEL SONIDOPropagación del Sonido Un foco sonoro origina una perturbación mecánica en el medio. Esta perturbación hace vibrar las moléculas existentes alrededor del foco. Éstas a su vez, hacen vibrar a sus vecinas, y así sucesivamente, hasta la atenuación total por absorción energética del medio transmisor. El sonido se difunde por el medio debido a esta vibración molecular que se transmite de molécula a molécula produciéndose un transporte de energía pero no de materia. La propagación está ligada a diferentes fenómenos: • La Transmisión: Paso de un cuerpo a otro• La Reflexión: Incidencia sobre una superficie reflectante• La Difracción: Encuentro con un obstáculo• La Difusión: Incidencia sobre una superficie difusora• La Resonancia: Aumento de la amplitud de las vibraciones, cuando las características del medio están ligadas a la frecuencia del sonido.• Las Interferencias: Variaciones regulares de intensidad que se manifiestan en una superficie en la que interfieren dos o más ondas sonoras, producidas por dos o más fuentes favorablemente situadas.


■DISTRIBUCION DEL SONIDOSegún la forma de la habitación el sonido se refleja en distintas direcciones y por tanto se distribuye de determinada manera. - Formas convexas, dirigen las reflexiones en todas direcciones, son buenas difusoras.- Formas concavas, focalizan las reflexiones, no son buenas difusoras. (Tienden a centralizar el sonido en un punto).- Otros elementos que influyen en la difusión del sonido son las irregularidades de las superficies, el tamaño de la habitación, la distribución de los materiales absorbentes y las irregularidades y relieves.


■LEYES DEL SONIDOReflexiónSi se interpone una superficie especular al avance de una onda sonora, ésta es reflejada según las leyes de la Reflexión ópticaPodemos hablar de reflexiones útiles a todas aquellas que llegan al receptor dentro de los primeros 50m desde la llegada del sonido directo. Estas reflexiones al ser integradas por el oído humano junto con el sonido directo, mejoran la inteligibilidad de la palabra.La existencia de estas reflexiones ayuda a un aumento de la sonoridad y de la claridad musical.RefracciónLlamamos así al cambio de dirección que sufre una onda cuando pasa de un medio a otro, este cambio de dirección es provocado por la variación de velocidad que sufre la onda.RayoEn un medio homogéneo de una onda se mueve en línea recta en la dirección de los rayos. Los rayos no tienen entidad física son líneas perpendiculares a los frentes de ondas que se propagan.AbsorciónLas superficies absorben parte de la energía de las ondas que inciden sobre ellas. Se define el coef. Absorción de una superficie como el cociente entre la intensidad absorvida y la incidente.


■LEYES DEL SONIDODifracciónSe denomina a la propiedad del sonido para rodear obstáculos o propagarse por todo un ambiente a través de una aberturaTenemos un ejemplo de difracción del sonido alrededor de un muro de ladrillo, el cual actúa como una barrera acústica a modo de protección frente al ruido.


■LEYES DEL SONIDOAnomalíasCuando existen condiciones que cambien la naturaleza homogénea y elástica del aire, la propagación del sonido puede verse alterada y su comportamiento será diferente al convencional.Así 2 zonas inmediatas con temperaturas diferentes ó grados de humedad y que sean superficies irregulares que estén en contacto, les producen refracciones y reflexiones debidas a la discontinuidad de su homogeneidad. Quedando la onda debilitada, deformada y desviada de su avance rectilíneo.El viento también altera el comportamiento de la propagación del sonido, llegándo a arrastrarlo y deformarlo, llegándo con una velocidad variable.Si nos encontramos en un ambiente el cual ha sido climatizado de forma defectuosa trae consigo estas consecuencias. Si nos encontramos en un recinto que perforaciones en el cielo raso, el movimiento de aire tenderá a ir hacia el techo, debido a que el aire caliente tiende a subir, siendo muy perjudicial para la buena acústica del local.El monóxido absorve el sonido mucho más que el aire, amortiguará la erergía sonora más que si fuera aire puro. Cuando hay una gran cantidad de espectadores en un recinto, durante un tiempo prolongado, las últimas filas se verán afectadas, llegándo el sonido más debilmente que al inicio de la función.


■ECO Y REVERBERACIONEco.Ocurre cuando el sonido directo y el reflejado no llegan al oído al mismo tiempo, percibimos primero el directo y luego el reflejado.El eco es una consecuencia de la reflexión del sonido, como recordaremos el oído humano tiene una persistencia de 1/15 a 1/10 de segundo¿Cómo eliminar los Ecos?Colocar material absorvente en las superficies conflictivas, pero evitar la utilización de grandes cantidades de absorción, porque disminuyen el Tiempo de reverberación. El porcentaje de superficie tratada no debe ser superior al 10% de la superficie total de la sala.Dar una forma convexa a las superficies conflictivas.Reorientar las superficies conflictivas de modo de restringir el sonido reflejado hacia otras zonas no problemáticas.


■ECO Y REVERBERACION

Eco flotanteEs una repetición múltiple, en un breve intervalo de tiempo, de un sonido generado por una fuente sonora y aparece cuando está se situa entre dos superficies pararlas, lisas y muy reflejantes.¿Cómo eliminar los Ecos flotantes?Evitar la existencia de grandes paredes paralelas reflectantes en cualquier zona del ambiente, basta con darle una pequeña inclinación de 5º a una de las paredes. Otra solución pero menos efectiva es, aplicar un tratamiento absorvente, al menos en una de las paredes que tengan conflicto.


■INTENSIDAD DEL SONIDOUna fuente sonora emite ondas en todas las direcciones a una distancia “X” de la fuente, la energía acústica queda repartida sobre la superficie de una esfera de radio R, en cuyo centro se situa la fuente sonora. Cuando R es un 1 m, el área de la esfera sobre la que se reparte la energía es del orden de 13m2, mientras el área de la oreja es del orden de 12cm2 por lo que se recibe de la onda la diezmilesima parte de la energía total. Si nos alejamos de la fuente esta energía captada disminuye.


Db W/m2

Cuchicheo 20 1 x 10 -8 Hombre conversando tranquilamente 20 1 x 10 -8

Mujer conversando tranquilamente 30 1 x 10 -14

Hombre conversando normalmente 25 3,15 x 10 -13

Mujer conversando normalmente 50 1 x 10 -11

Hombre hablando, sin esforzarse 65 3,15 x 10 -11

Mujer hablando, sin esforzarse 60 1 x 10 -10

Hombre hablando, esforzándose 75 3,15 x 10 -10

Mujer hablando, esforzándose 70 1 x 10 -9

Grito de hombre 85 3,15 x 10 -9

Grito de mujer 80 1 x 10 -8

Potencia máxima 90 1 x 10 -8

Canto por un profesional 80 1 x 10 -7

Nivel máximo de la voz humana 90 1 x 10 -3


La voz humana es producida en la laringe, cuya parte esencial, la glotis, constituye el verdadero órgano de fonación humano. El aire procedente de los pulmones, es forzado durante la espiración a través de la glotis, haciendo vibrar los dos pares de cuerdas vocales, que se asemejan a dos lengüetas dobles membranáceas. Las cavidades de la cabeza, relacionadas con el sistema respiratorio y nasofaríngeo, actúan como resonadores.


A.- La voz humana se produce en

1)la faringe 2)la nariz 3)la laringe 4)los pulmones

B.- En el aparato respiratorio, el aire1)es convertido en sonido 2)adquiere el timbre 3)es caracterizado 4)es almacenado y circula

C.- La variación de la intensidad sonora de la voz humana depende de:

1)la fuerza de la espiración 2)la longitud de las cuerdas vocales 3)la fuerza de la aspiración 4)el grosor de las cuerdas vocales

D.- Para cada voz, la extensión aproximada de frecuencias es de

1)cuatro octavas 2)dos octavas 3)una octava 4)tres octavas

E.- Las consonantes son1)siempre silenciosas 2)carentes de armónicos transitorios 3)siempre habladas 4)silenciosas o habladas


Soluciones: a3 b4 c1 d2 e4

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