El sonido. ¿Cómo se origina y se propaga el sonido?



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Guía Conceptual de Física

Tema: Ondas sonoras.

Montoya



El sonido.

¿Cómo se origina y se propaga el sonido?

La alarma del despertador, el tono de un teléfono o la voz de alguna persona son estímulos sonoros que podemos percibir a diario, ahora bien, desde el punto de vista físico, el sonido comparte todas las propiedades de los movimientos ondulatorios, por lo que su estudio se realiza a partir de los conceptos de las ondas

En esta unidad analizaremos en detalle las características propias del sonido.

Para que un cuerpo u objeto emita sonido, debe producirse en el algún tipo de vibración que se propague en un medio elástico, como el aire o el agua.

Cuando hablamos la vibración primero se manifiesta en las cuerdas vocales.

El sonido en general es una onda de compresión.

Las ondas sonoras se ´propagan en todas las direcciones, de modo que su frente de ondas es esférico. Es por esta razón que podemos escuchar el sonido de un autobús, por ejemplo de múltiples lugares.

El sonido es una onda mecánica, ya que requiere de un medio material para su propagación y , además, es una onda longitudinal , es decir , viaja e la misma dirección en la que vibran las partículas del medio

Cuando se produce un sonido las moléculas del aire en contacto con la fuente de sonido vibran. La energía de dicha vibración es trasmitida a las moléculas vecinas. De este modo, la onda se propaga en la misma dirección en la que vibran las partículas del medio.resultado de imagen para imagenees de zonas de comresion y rarefraccion del sonido

A medida que la onda sonora se propaga, se produce una serie de zonas de compresión , donde las moléculas de aire están más juntas y la presión entre ellas es más alta. La zona donde las moléculas de aires se encuentran más separadas se denomina de rarefacción o descompresión.

Os diferentes frentes de presión avanzan a medida que las moléculas del aire siguen siendo perturbadas. Por esta razón el sonido es considerado una onda de presión, al igual que una onda que se propaga longitudinalmente por un resorte. A medida que se aleja de la fuente, una onda de sonido disipa paulatinamente su energía al ambiente. Las variaciones de presión de una onda sonora pueden ser representadas en un gráfico, donde las compresiones corresponden a los montes y los valles a las rarefacciones

.

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Puede inducir a error pensar que el sonido audible es solo transportado por las zonas de compresión de una onda, y que las zonas de rarefraccion no se percibirá sonido alguno. Es importante aclarar que el sonido corresponde a la fluctuación continua entre máximos y mínimos de una onda y que es conjunto de ellos lo que percibimos como sonido.

¿Cómo percibimos el sonido?

Percibimos el sonido a través del oído. El oído transforma las vibraciones exteriores en impulsos nerviosos que envía al cerebro, sus partes son:

Mecanismos de la percepción del sonido

De la composición de un Stravinsky, a la risa de un bebé o un detector de humo en un edificio… La variedad de sonidos que los seres humanos pueden percibir es enorme y es posible gracias a nuestro sentido del oído. Este sentido es tan complejo como los otros cuatro y que nos permite percibir el sonido a través de una red especializada de las conexiones neuronales que van desde el oído interno hasta el cerebro. Pero, ¿cómo sonará viajes dentro de nuestros oídos? Vamos a ver.



El sistema auditivo: El oído externo

El sistema auditivo está compuesto por el exterior, el medio y el oído interno. El oído externo incluye el pabellón auricular y el conducto auditivo externo. La oreja está hecho de cartílago, que es un tejido blando que puede mantener una cierta forma, pero es todavía muy flexible.


El oído externo funciona como un colector de sonido; además de proteger tanto el medio y el oído interno, la forma de la oreja, que es bastante raro si usted me pregunta, está especialmente diseñado para captar las vibraciones sonoras, reunirlos y ayudarlos a viajar por el canal auditivo.

Sin el pabellón auricular, sin duda esperamos como extranjeros, pero también sería muy difícil para las ondas de sonido entrar en el canal auditivo. Hay una diferencia entre la presión externa y la presión dentro del oído. Si las vibraciones sonoras alcanzaron directamente el oído, se enfrentarían, literalmente, a una fuerza de contrapresión que haría que la mayoría de ellos se perdiesen y los otros entrarían bruscamente en el canal auditivo.


La aurícula suaviza el viaje de las vibraciones sonoras desde el exterior al interior del canal auditivo.

El tímpano, que está situado en el extremo del canal del oído, es una parte esencial para el oído externo. También conocido como membrana timpánica, es una membrana muy delgada que está bien protegida tanto por la forma del canal auditivo y el cerumen en él, pero que puede ser fácilmente dañado. La ruptura del tímpano puede ocurrir incluso con sólo un cambio de presión, al nadar, por ejemplo. Esta ruptura puede ser tratada fácilmente, pero tiene que hacerse de inmediato para evitar más dolor y posibles infecciones bacterianas, así como un daño más permanente a las estructuras del oído y la función.



El oído medio

Tres pequeños huesos están situados en el oído medio: el martillo, el yunque y el estribo. El tímpano vibra cuando recibe las vibraciones de sonido que viene de fuera, a través del canal auditivo.

Cuando esto ocurre, las vibraciones creadas en el tímpano pasan a través del martillo y el yunque primero, y finalmente al estribo. El estribo los envía a la ventana oval.

El viaje que hace que el sonido desde el tímpano a la ventana oval tiene un efecto amplificador en él.

La trompa de Eustaquio va desde el oído medio hasta la parte posterior del paladar. ¿Por qué? Su función es mantener el equilibrio de las presiones de aire en ambos lados del tímpano.
Cada vez que uno traga, el tubo se abre y se iguala la presión del aire.

A veces, esto no sucede, y el oído se siente como si estuviera bloqueado por algo que no está permitiendo que el sonido viaje a través. Sólo tienes tragar un poco de saliva y la trompa de Eustaquio se abre para equilibrar las presiones de nuevo.



Continuando el recorrido: El oído interno

El sonido finalmente ha alcanzado el oído interno, después de un largo viaje pero muy rápido. Aquí podemos encontrar los órganos que se encargan de la detección de las vibraciones del sonido, sino también de mantener el equilibrio. La cóclea es uno de ellos. Es un hueso con la forma de un caracol y se llena con fluido. Dentro de la cóclea, hay un grupo de células especializadas, llamadas células ciliadas que enviarán las señales de sonido al cerebro.

Además el oído humano es capaz de localizar la fuente de donde procede el sonido debido a que, cuando el sonido llega desde un lado, alcanza a uno de los oídos antes que al otro. Con ese pequeño retraso, el cerebro es capaz de localizar la zona de donde procede el sonido.

El sonido es una interpretación que hace el cerebro de las vibraciones del aire.



Desde vibraciones a impulsos eléctricos

Pero, hasta este punto, ¿son las vibraciones del sonido todavía vibraciones? Vamos a resumir hasta aquí: el sonido, en forma de vibraciones, llega al tímpano. El tímpano los envía a los tres pequeños huesos, que se mueven y transmiten este movimiento a la ventana oval, empujándolo. Esta presión hace que el líquido dentro de la cóclea se mueva también y estimule las células ciliadas que se sientan allí. Las células ciliadas son células nerviosas que conectan el oído con el cerebro y básicamente tienen los estímulos sonoros hasta la región del cerebro que se encarga de la codificación de ella.


Las células ciliadas son muy especiales. Ellos pueden parecer muy similares entre sí, pero en realidad son diferentes.
Cada uno de ellos responde a un campo de sonido diferente, por lo que dependiendo de la frecuencia de las vibraciones, algunas células son estimuladas y algunas otras no lo son.

Las células ciliadas envían estos estímulos en la forma de los impulsos nerviosos a través del nervio auditivo. El nervio llega a la región auditiva, que se encuentra en el lóbulo temporal. Los lóbulos temporales son los que están en los lados del cerebro, justo por donde se localizan sus oídos.



La pérdida de audición

La pérdida de audición puede ser causada por una variedad de factores y puede ser leve o grave, dependiendo de la causa. Por ejemplo, puede ser debido a una obstrucción del canal auditivo causado por cerumen o un objeto. En este caso, la eliminación del objeto extraño traerá todo vuelva a la normalidad, sin más consecuencias que no sean tal vez algo de inflamación y dolor leve. A veces no es tan sencillo.


Pérdida de audición puede también ser causada por la muerte de las células ciliadas, daño coclear y alteraciones en los nervios que conectan el oído interno hasta el cerebro.

Esto ocurre normalmente como parte del proceso de envejecimiento, pero también puede ser una consecuencia de una enfermedad hereditaria, trauma en la cabeza, enfermedades, algunos medicamentos y la exposición a ruido fuerte.



Cuidado del oído y de la enfermedad

Nuestros oídos necesitan ser atendidos. Para limpiarlos, sólo limpie el oído externo con un paño limpio; nunca use Q-tips, horquillas o cualquier otro objeto de limpiar sus oídos, ya que esto podría causar que usted pueda romper el tímpano.

Siga el dicho “Nunca ponga nada más grande que el codo dentro de sus oídos”.

Aun cuando es un poco desagradable, la cera está ahí para proteger sus oídos, pero a veces se puede acumular y bloquearlos. No intente retirarla por sí mismo, es mejor si usted pregunta a su médico para examinar sus oídos y le ayudará con este problema. Las infecciones del oído son comunes, sobre todo como efecto de las enfermedades respiratorias, pero se puede evitar que al tratar cualquier síntomas respiratorios tan pronto como sea posible. Ruidos y sonidos fuertes pueden afectar gravemente a las células pilosas en el oído interno. Para que tengan vida y funcional, trate de evitar la exposición a niveles altos de ruido mediante el uso de tapones para los oídos u otra protección adecuada y evitar escuchar música en volumen alto.

Tecnología correctiva de la audición.

Muchas de las disfunciones auditivas se relacionan con daños al interior de la cóclea, en particular de las células ciliadas. Antiguamente las sorderas asociados a daños en el oído interno se encontraban fuera del alcance de la medicina. Sin embargo hoy en día es cada vez más usual utilizar un dispositivo que permite corregir este tipo de sorderas; el implante coclear. Este sistema electrónico funciona de manera distinta de un audífono, que amplifica el sonido. El implante coclear se instala de manera quirúrgica en el cráneo y está conformado por un micrófono, que recoge las señales auditivas del entorno, un microprocesador y un electrodo que estimula el nervio auditivo enviándole señales eléctricas. Para que este dispositivo resulte efectivo, debe ser implantado a edades tempranas, dado que el desarrollo de la audición es un proceso cognitivo asociado al aprendizaje.

Otras formas de detección del sonido.

En la naturaleza, no todos los animales poseen un sistema de detección de ondas sonoras similar al de los seres humanos. Por ejemplo, lo peces poseen un órgano sensorial llamado línea lateral, que detecta pequeñas vibraciones y corrientes de agua. Esta consiste en unos canales que discurren bajo la piel, a ambos lados del cuerpo, y en cuyo interior se encuentran unos recipientes denominados neuromastos. Estos no solo detectan el movimiento y la vibración del agua, sino que en algunas especies, como los tiburones, también logran identificar impulsos eléctricos.

Ciertos insectos como los grillos, tienen unas pequeñas cavidades situadas en las petas anteriores que están cerradas por una fila de membranas que hacen de tímpano. Por su parte, las cucarachas captan el sonido con unas finas vellosidades que cubren su cuerpo.

Elementos correctivos de la audición.

Micrófono, amplificador, auricular, mando a distancia y conexión a teléfonos móviles mediante Blutooth. Aunque estén relacionados con el sonido no son los componentes de un aparato musical, ni de un televisor, sino de los audífonos, pequeños ordenadores que se colocan en el pabellón auditivo y precisan de ajustes constantes y un determinando mantenimiento durante los primeros cuatro años de vida del aparato, un periodo tras el cual conviene reemplazarlo. Este recambio periódico, y el material necesario para su mantenimiento, implican un elevado desembolso económico para muchas familias. Y es que, según las últimas encuestas del Instituto Nacional de Estadística, cerca de un millón de personas padecen sordera y el 10% de la población española sufre algún tipo de problema auditivo. De cada 1.000 niños, 2,5 nacen sordos y la presbiacusia, la sordera que antes aparecía a partir de los 75 años, afecta cada vez más a personas de entre 45 y 50 años. Para ayudar a todas estas personas que sufren una pérdida auditiva o hipoacusia cada año se adaptan en España unas 150.000 unidades de audífonos.

La audición se mide con pruebas cualitativas y cuantitativas. De todas, la exploración estrella es la audiometría, que permite saber qué cantidad de sonidos faltan o ha dejado de oír una persona y cuál es la calidad de los sonidos que escucha: si son graves, medios o agudos. Además, aporta un dato determinante: la cantidad de sonido que un individuo puede soportar. Esta cantidad varía de unas personas a otras, cuando nacemos todos tenemos la capacidad de soportar sonidos de hasta 130 decibelios (dB) de potencia pero a medida que envejecemos, se reduce esa capacidad. El ruido de un avión a reacción superaría ese umbral; el de las ambulancias está por encima de los 120 dB (el límite a partir del cual se sienten molestias o dolor auditivo); el sonido de un secador de pelo o alguien que habla a gritos se sitúa entre 90 y 100 dB, mientras que el de una conversación normal a un metro de distancia es de unos 60 dB, y el de una voz que susurra, de unos 30 dB.

En el momento en que una persona experimenta una pérdida auditiva de 30 dB, su interlocutor debe alzar la voz para que le escuche. Y es a partir de esta deficiencia cuando, en general, se recomienda la utilización del audífono. No obstante, esta necesidad no depende de un determinado valor de capacidad auditiva. Es más importante el concepto de sordera social referido a ciertas personas que, por su ocupación profesional o estilo de vida, pueden necesitar audífonos para evitar el aislamiento social, aunque no hayan perdido tanta audición.

¿Cómo funcionan?

Los audífonos son aparatos electroacústicos que captan los sonidos del entorno, los amplifican y potencian los del habla por encima de los ambientales. Todos los audífonos constan de tres componentes principales: el micrófono, el amplificador y el auricular. Otros, los más sofisticados, cuentan además con mando a distancia y conexión a teléfonos móviles mediante Blutooth.

El micrófono recoge los sonidos del aire y los transforma en señales eléctricas. El amplificador aumenta la intensidad de las señales del micrófono y, gracias a unos filtros, sólo amplifica los sonidos que son importantes para los usuarios. Y el auricular, receptor o altavoz, convierte las señales eléctricas en acústicas. Pero, además, en los modelos digitales es posible programar un microordenador para manipular las señales y adaptarlas a la pérdida auditiva de cada usuario, labor que se puede realizar mediante el mando a distancia.

Las pilas, por su parte, son específicas para cada aparato. De ahí que tanto el tamaño como su capacidad sean diferentes. La duración media varía entre 5 y 14 días en función del tipo de pila, de audífono y del tiempo durante el que se use.



Variedad de modelos

http://static.consumer.es/revista/imgs/20090401/salud-audifonos.jpgLa sorpresa ante la variedad de modelos que se comercializan es la primera sensación que experimenta una persona que sufre una pérdida de audición y se decide a comprar un audífono. En general, se clasifican por su forma y tecnología.

Por la forma

Los audífonos pueden ser retroauriculares, aquellos que se colocan detrás del pabellón auricular o de la oreja, o aplicarse a medida, dentro del canal auditivo.

De los retroauriculares clásicos a los AP3: hasta hace poco tiempo, los retroauriculares eran aparatos que no convencían por su diseño, ya que se veían demasiado y precisaban de un molde para acomodarlos en el oído. No obstante, en los últimos años se han creado nuevos modelos, conocidos como AP3 (acrónimo de Amplificador de Procesos Tridimensionales) alejados de la forma y el color de los audífonos retroauriculares clásicos, aunque también se coloquen detrás de la oreja. Son discretos y se asemejan a los MP3.

Dentro del oído: los audífonos que se llevan dentro del oído siempre se fabrican a medida y con tres variantes:



  • Los que ocupan la concha completa de la oreja: son los más potentes pero los menos estéticos. A diferencia de lo que sucede en España son los que más aceptados y los que mayores ventas registran en EE.UU.

  • Los audífonos intracanal: ocupan el canal auditivo y son los más solicitados en España, aunque los AP3 ganan terreno.

  • Los que se colocan completamente dentro del oído o CIC (Completely In Canal): estas prótesis auditivas se ubican a dos milímetros del tímpano, de forma que sólo se ve la punta del dispositivo. A pesar de su gran aceptación, no todas las personas pueden llevarlos porque su uso se determina en función de las necesidades de audición.

Por la tecnología

Desde 1996 la tecnología de los audífonos ha sufrido un cambio determinante. Con anterioridad a esta fecha, eran meros amplificadores del sonido, pero a partir de este año se sofisticaron hasta convertirse en pequeños ordenadores. En estos momentos los audífonos que se comercializan están provistos de un chip que capta el sonido y lo transforma exactamente de acuerdo a las necesidades de cada usuario, de forma que suministrará los sonidos agudos a quien sólo escuche los graves y viceversa. Además, cuando se procesa el sonido los actuales audífonos digitales detectan el ruido o sonido indeseado y lo suprimen para que la persona que lo lleva sólo escuche las voces. La elaboración de los audífonos avanza al mismo ritmo que lo hace el conocimiento en informática, electrónica y psicología.



En niños y en adultos

Los niños sólo pueden utilizar audífonos retroauriculares, los que se llevan detrás de las orejas, puesto que si se optara por los que se colocan dentro del oído sería necesaria una renovación continua, de acuerdo con las distintas etapas de crecimiento. El proceso de adquisición y ajuste de los audífonos varía también entre niños y adultos, ya que las personas adultas pueden responder a las preguntas que les formula el audioprotesista. En el caso de los niños, en cambio, este profesional debe deducir qué sonidos oyen y de qué calidad.http://static.consumer.es/revista/imgs/20090401/salud2.jpg



Sordera de un oído o de los dos

Una de las pruebas que realizan los audioprotesistas es la logoaudiometría, de gran utilidad para evaluar no sólo cuánto oye un paciente, sino cuánto es capaz de comprender, lo que se conoce como reclutamiento (recruitment). Las personas con poca capacidad para comprender tienen más dificultades para adaptarse a estos aparatos. Por otra parte, ante la pérdida auditiva bilateral conviene adquirir los dos audífonos a la vez, ya que utilizar un solo audífono no garantiza una buena audición, de la misma forma que nadie utiliza un solo cristal en las gafas. La sordera de un solo oído es poco común, lo que sucede con mayor frecuencia es que la pérdida de uno es más acusada que la de otro, pero la persona afectada oye mal con los dos. Y de la misma forma que el óptico gradúa los dos cristales de las gafas, el audioprotesista debe ajustar la audición de ambos oídos.

Por esta razón, disponer de dos audífonos ante un caso de sordera bilateral es fundamental para disfrutar del efecto de estereofonía, ya que permite mantener el equilibrio, conocer el origen del sonido y localizar las señales acústicas. Aun así, hay personas que aunque necesitan dos audífonos, sólo utilizan uno por razones estéticas, por parecer menos sordas o por ahorrar dinero. El balance de esta decisión es negativo ya que la ausencia del efecto estereofónico hace que en un ambiente ruidoso o en una reunión familiar los afectados se desorienten, no entiendan las distintas conversaciones y renuncien a utilizar el audífono. Sin embargo, quienes optan por utilizar los dos desde el inicio, una vez habituadas, no renuncian a ellos salvo contadas excepciones.

El espectro de la audición.

El espectro audible, también denominado campo tonal, se halla conformado por las audiofrecuencias, es decir, toda la gama de frecuencias que pueden ser percibidas por el oído humano.

Un oído sano y joven es sensible a las frecuencias comprendidas entre los 20 Hz y los 20 kHz. No obstante, este margen varía según cada persona y se reduce con la edad (llamamos presbiacusia a la pérdida de audición con la edad). Este rango equivale muy aproximadamente a diez octavas completas (210=1024). Frecuencias más graves incluso de hasta 4 ciclos por segundo son perceptibles a través del tacto, cuando la amplitud del sonido genera una presión suficiente.

Fuera del espectro audible:


  • Por encima estarían los ultrasonidos (Ondas acústicas de frecuencias superiores a los 20 kHz).

  • Por debajo, los infrasonidos (Ondas acústicas inferiores a los 20 Hz).

No hay que confundir las audiofrecuencias con las radiofrecuencias. Las audiofrecuencias son ondas mecánicas (por consiguiente, no se pueden propagar en el vacío, es decir, no tienen capacidad radiante), y son de baja frecuencia (20Hz - 20kHz) ; mientras que las radiofrecuencias son ondas electromagnéticas (por tanto, con capacidad radiante), y son altas frecuencias cuyo margen va de los 3 kHz a los 300 GHz de las microondas.

El espectro audible varía según cada persona y se altera con la edad por eso es muy importante cuidarlo y no exponerlo a sonidos o ruidos muy fuertes que pueden dañarlo irremediablemente.

El espectro audible podemos subdividirlo en función de los tonos:


  1. Tonos graves (frecuencias bajas, correspondientes a las 4 primeras octavas, esto es, desde los 16 Hz a los 256 Hz).

  2. Tonos medios (frecuencias medias, correspondientes a las octavas quinta, sexta y séptima, esto es, de 256 Hz a 2 kHz).

  3. Tonos agudos (frecuencias altas, correspondientes a las tres últimas octavas, esto es, de 2 kHz hasta poco más de 16 kHz).

En Occidente se suele dividir el espectro audible en 11 secciones que denominamos octavas.

El término de octava se toma de una escala musical. La octava es el intervalo entre dos sonidos que tienen una relación de frecuencias igual a 1:2 y que corresponde a ocho notas de una escala musical diatónica; o trece en una escala cromática. Por ejemplo: si comenzamos con una nota como DO, la octava completa será: DO-RE-MI-FA-SOL-LA-SI-DO. Si el primer LA estaba afinado en 440 Hz el segundo LA (octava siguiente) estará en 880 Hz.

El valor máximo de las frecuencias de cada octava es el doble del de la anterior.


  1. La primera y segunda octava (los tonos más graves, 16 - 64 Hz). No todas las personas son capaces de percibirlos, depende de la sensibilidad del oído de cada persona.

  2. La tercera y cuarta octava (tonos graves medios, 64 - 250 Hz).

  3. La Quinta, Sexta y Séptima octava (tonos medios, 250 Hz – 2.000 Hz). Contienen el tono fundamental y los primeros armónicos de la mayoría de las fuentes sonoras.

  4. La octava (tonos agudos, 2.000 Hz – 4.096 Hz). Comprende el margen en que el oído humano tiene mayor sensibilidad.

  5. La novena y décima octava (tonos agudos de frecuencia alta, 4.097 a 16.000 Hz). Corresponden a un chirrido desagradable y por ello no se utilizan para hacer música.

  6. La undécima octava (los tonos más agudos del espectro audible, 16.000 a 20.000 Hz). No todas las personas son capaces de percibirlos, depende de la sensibilidad del oído de cada persona.

La octava se puede dividir en valores más pequeños, por ejemplo: la media octava (divide cada octava en dos) y el tercio de octava (cada intervalo de la octava se divide en tres partes).

En la práctica musical occidental la octava suele dividirse en una escala cromática, compuesta por 12 semitonos que determina lo que se conoce como altura musical.

Rangos auditivos de algunas especies de animales.

Especie

Rango (En Hz)

Perro

50 -46

Gato

30-50

Ratón

1000-100K

Murciélago

3000-120K

Tortuga

20-1000K

La intensidad del sonido disminuye a medida que el receptor se aleja de la fuente sonora. Este cambio se produce por el cuadrado de la distancia .

En general:

La intensidad de sonido se define como la potencia acústica transferida por una onda sonora por unidad de área normal a la dirección de propagación:

{\displaystyle I={A \over N}}donde I es la intensidad de sonido, A es la potencia acústica y N es el área normal a la dirección de propagación.

Intensidad de sonido de una onda esféricahttps://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/thumb/5/53/sonido2.jpg/220px-sonido2.jpg

En el caso de una onda esférica que se transmite desde una fuente puntual en el espacio libre (sin obstáculos), cada frente de onda es una esfera de radio r. En este caso, la intensidad acústica es inversamente proporcional al área del frente de onda (A), que a su vez es directamente proporcional al círculo de la distancia a la fuente sonora.

{\displaystyle I={P \over A}={P \over 4\pi r^{2}}}I=P/A.

La unidad utilizada por el Sistema Internacional de Unidades es el vatio por metro cuadrado (W/m²).

El oído humano tiene la capacidad de escuchar sonidos a partir de una intensidad de 10-12 W/m². Esta intensidad se conoce como umbral de audición. Cuando la intensidad supera 1 W/m², la sensación se vuelve dolorosa.

Dado que en el rango de intensidades que el oído humano puede detectar sin dolor hay grandes diferencias en el número de cifras empleadas en una escala lineal, es habitual utilizar una escala logarítmica. Por convención, en dicha escala logarítmica se emplea como nivel de referencia el umbral de audición. La unidad más empleada en la escala logarítmica es el decibelio.

{\displaystyle B_{dB}=10\log _{10}{I \over I_{0}}}

Factores que determinan la intensidad del sonido



  1. También depende de la superficie de dicha fuente sonora. El sonido producido por un diapasón se refuerza cuando éste se coloca sobre una mesa o sobre una caja de paredes delgadas que entran en vibración. El aumento de la amplitud de la fuente y el de la superficie vibrante hacen que aumente simultáneamente la energía cinética de la masa de aire que está en contacto con ella; esta energía cinética aumenta, en efecto, con la masa de aire que se pone en vibración y con su velocidad media (que es proporcional al cuadrado de la amplitud).

  2. La intensidad de percepción de un sonido por el oído depende también de su distancia a la fuente sonora. La energía vibratoria emitida por la fuente se distribuye uniformemente en ondas esféricas cuya superficie aumenta proporcionalmente al cuadrado de sus radios; la energía que recibe el oído es, por consiguiente, una fracción de la energía total emitida por la fuente, tanto menor cuanto más alejado está el oído. Esta intensidad disminuye 6dB cada vez que se duplica la distancia a la que se encuentra la fuente sonora (ley de la inversa del cuadrado). Para evitar este debilitamiento, se canalizan las ondas por medio de un "tubo acústico" (portavoz) y se aumenta la superficie receptora aplicando al oído una "trompeta acústica".

  3. Finalmente, la intensidad depende también de la naturaleza del medio elástico interpuesto entre la fuente y el oído. Los medios no elásticos, como la lana, el fieltro, etc., debilitan considerablemente los sonidos.

La intensidad del sonido que se percibe subjetivamente que es lo que se denomina sonoridad y permite ordenar sonidos en una escala del más fuerte al más débil.

La contaminación acústica

Cuando en una determinada zona existe un exceso de sonido que altera las condiciones normales del ambiente , entonces hablamos de contaminación acústica,. Si bien el ruido no se mantiene en el tiempo como otras formas de contaminación, puede causar daños en la calidad de vida y la salud. La organización mundial de la salud (OMS) considera que la exposición prolongada a ambientes en los que el ruido supera los 70dB puede originar daños irreparables a la capacidad auditiva.

El tono: es la característica de un sonido que permite clasificarlo en agudo o gabve

El tono está relacionado con la frecuencia.

Los sonidos se definen como la sensación producida en el oído por la puesta en vibración de cuerpos sonoros. El sonido tiene cuatro propiedades o cualidades básicas que son la altura, la duración, timbre e intensidad, y son indisociables. El sonido se diferencia del ruido en que puede ser medido en sus  cuatro cualidades básicas mientras que el ruido no puede ser medido en todas.


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