CARACTERÍSTICAS DEL SONIDO
Espectro audible
El espectro audible está formado por las audiofrecuencias. El oido humano está capacitado para percibir sonidos cuya frecuencia se encuentran entre los 20 Hz y 20.000 Hz y trasformarlo en sensaciones auditivas. Estos límites no son estricto y depende de factores biológicos como la edad, algunas enfermedades, o malformaciones del oido.
Los infrasonidos son aquellos que se encuentran con una frecuencia por debajo de los 20 hz, en cambio los ultrasonidos se encuentran sobre los 20.000 Hz.
Según la imágen podemos encontrar tres zonas en función de la frecuencia, pues el espectro no es estrictamente cuadrado.
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Zona de frecuencias bajas o tonos graves: corresponde a los sonidos cuyas frecuencias se encuentran entre los 20 Hz y los 256 Hz. En esta zona, sonidos de gran intensidad no son percibidos por la mayoría de la población.
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Zona de frecuencias medias o tonos medios: corresponde a los sonidos cuyas frecuencias se encuentran entre laos 256 Hz y los 2 kHz. A esta zona pertenece el tono fundamental y los armónicos de la mayoría de los sonidos. El rango de intensidades percibido por el oído humano en esta zona es mayor que en la de tonos graves.
- Zona de frecuencias altas o tonos agudos: comprende los sonidos con frecuencia entre los 2 kHz y 20 kHz. Es la zona con mayor rango de intensidad percibida.
Altura del Sonido o Tono
La altura de un sonido está directamente relacionada con la frecuencia. Pues mientras mayor se a altura, mayor será la frecuencia, y mientras más bajo, una menor frecuencia tendrá la ondas
Nos podemos dar cuenta que cuando se lleva a la otra octava, la frecuancia es doble. Por ejemplo luego de la nota Si con frecuencia 493,88 Hz viene el Do, esta nota tendría una frecuencia de 523,26 Hz la cual es el doble de la frecuencia 261,63 Hz.
La altura o tono está determinada por características en los instrumentos como:
- El tamaño mientra más grande sea un instrumento musical, más grave será el sonido; al contrario, cuánto más pequeño será más agudo.
- La longitud: mientras más larga una cuerda, más grave será el sonido; por el contrario, al ser más corta, el sonido es más agudo.
- La tensión: mientras más tensa se encuentre una cuerda, más agudo será el sonido; en cambio, minetras menos tensa esté la cuerda, más grave será el sonido
- La presión: mientra mayor sea la presión del aire, más agudo será el sonido; por el contrario, si la presión es menor, más grave será el sonido.
Timbre de un sonido
El timbre es la propiedad que permite al oído humano distinguir dos sonidos de la misma frecuencia e intensidad ( amplitud) que son emitidos por distintos instrumentos o focos emisores, es decir depende del número, intensidad y frecuencia de los armónicos que acompañan al sonido fundamental. En general podemos decir que está relacionado con la forma de la onda
Intensidad del Sonido
La inmensa cantidad de sonidos percetibles por el oído, está directamente relacionada con la intensidad, que corresponde a la energía que se propaga en el medio y que puede ser medida, como la intensidad acústica o intensidad sonora.
La intensidad acústica se define como la cantidad de energía trasportada por una onda sonora en la unidad e tiempo y de superficie, o la potencia por unidad de superficie, la cual se mide en watt/m²
En cambio, la intensidad sonora se mide en decibel, (dB) y es definida con una escala logarítmica no sólo porque el intervalo de intensidades a las que resulta sensible el oído es inmenso, sino también porque la sensación de fuerza sonora tiene una dependencia logarítmica con la intensidad.
Ecuación de la intensidad acústica, la cual se mide en W/m², donde E es la energía; t es el tiempo, A la superificie y P la potencia.
Ecuación para cacular la intensidad sonora en decibeles, la cual relaciona la escala logarítmica con la intensidad medida en watt/m². En esta ecuación Io, es la intensidad minima para la que se produce una sensación perceptible y su valor es 10⁻¹² W/m². El valor de I, es la intensidad sonara en W/m² de cualquier foco sonoro.
El decibel es la mínima variación de intensidad sonora que percibe el oído humano. Es la décima parte del bel, que al ser una unidad muy grande, habitualmente no se utiliza.
La escala decibélica no es una escala sumativa, por ejemplo si un foco sonoro produce un sonido de 20 dB, la colocación de dos focos, no produce la sensación de 40 dB. Para conocer la intensidad sonora hay que calcular el valor de dicha intensidad la del segundo foco, para después calcular el valor en dB, al realizar este cálculo no da 23 dB.
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Valor de las intensidades de algunos sonidos habituales |
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Fuente Sonora |
En W/m² |
Sensación Auditiva |
En dB |
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Objeto inmóvil |
10⁻¹² |
Umbral de audición |
0 |
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Respiración Normal |
10⁻¹¹ |
Suave |
10 |
|
Murmullo de las hojas |
10⁻¹⁰ |
Suave |
20 |
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Susurro a 5 m |
10⁻⁹ |
Moderado |
30 |
|
Casa tranquila |
10⁻⁸ |
Moderado |
40 |
|
Oficina Tranquila |
10⁻⁷ |
Intenso |
50 |
|
Voz humana a 1 m |
10⁻⁶ |
Intenso |
60 |
|
Calle con tráfico intenso |
10⁻⁵ |
Muy Intenso |
70 |
|
Fábrica |
10⁻⁴ |
Muy Intenso |
80 |
|
Vahículo Pesado |
10⁻³ |
Ensordecedor |
90 |
|
Ferrocarril |
10⁻² |
Ensordecedor |
100 |
|
Grandes Altavoces a 2 m |
10⁻⁰ |
Doloroso |
120 |
|
Despegue de un avión de reacción |
10² |
Umbral del dolor |
140 |