El Sonido
¿Cómo se produce el sonido?
El sonido solo se produce sonido cuando un
cuerpo vibra muy rápidamente.
La vibración del elástico produce sonido
La frecuencia es el número de vibraciones u
oscilaciones completas que se efectúan en 1 segundo.
Se producen sonidos audibles cuando un cuerpo
vibra con una frecuencia comprendida entre 20 y 20000 Hz (Hercio, unidad de
medida para la frecuencia).
Una trompeta produce sonido, si vibra con una
frecuencia comprendida entre 20 y 20000 Hz.
- El sonido se transmite a través de medios materiales, sólidos,
líquidos o gaseosos pero nunca a través del vacío.
- El sonido se produce cuando un cuerpo vibra con una frecuencia
comprendida entre 20 y 20000 Hz y existe un medio material en el que pueda
propagarse.
- El sonido es una onda. Una
onda es una perturbación en el aire
- Algo peculiar se propaga por el espacio. En una onda se propaga
energía, no materia.
- El sonido se propaga en el aire a una velocidad de 340 m/s a
temperatura normal (aproximadamente a 20º).
- Para que el sonido pueda llegar a nuestros oídos necesita un
espacio o medio de propagación, este normalmente suele ser el aire la velocidad
de propagación del sonido en el aire es de unos 334 m/s y a 0º es de 331,6 m/s.
- La velocidad de propagación es proporcional a la raíz cuadrada de
la temperatura absoluta y es alrededor de 12 m/s mayor a 20º.
- La velocidad es siempre independiente de la presión atmosférica.
Como hemos visto cuando mayor sea la temperatura del ambiente menos rápido
llegara el sonido a nuestros oídos, es por eso que algunas personas dicen que
"en invierno se suele escuchar mejor" es decir, a mayor temperatura
menor respuesta del sonido en el aire.
El sonido se propaga a diferentes velocidades en medios de
distinta densidad. En general, se propaga a mayor velocidad en líquidos y
sólidos que en gases (como el aire). La
velocidad de propagación del sonido es, por ejemplo, de unos 1.509,7 m/s en el
agua y de unos 5.930 m/s en el acero Un
cuerpo en oscilación pone en movimiento a las moléculas de aire (del medio) que
lo rodean. Éstas, a su vez, transmiten ese movimiento a las moléculas vecinas y
así sucesivamente.
Cada molécula de aire entra en oscilación en torno a su punto de
reposo. Es decir, el desplazamiento que sufre cada molécula es pequeño. Pero el
movimiento se propaga a través del medio. Entre la fuente sonora (el cuerpo en
oscilación) y el receptor (el ser humano) tenemos entonces una transmisión de
energía pero no un traslado de materia.
No son las moléculas de aire que rodean al cuerpo en oscilación
las que hacen entrar en movimiento al tímpano, sino las que están junto al
mismo, que fueron puestas en movimiento a medida que la onda se fue propagando
en el medio.
El (pequeño) desplazamiento (oscilatorio) que sufren las distintas
moléculas de aire genera zonas en las que hay una mayor concentración de
moléculas (mayor densidad), zonas de condensación, y zonas en las que hay una
menor concentración de moléculas (menor densidad), zonas de rarefacción. Esas
zonas de mayor o menor densidad generan una variación alterna en la presión
estática del aire (la presión del aire en ausencia de sonido). Es lo que se
conoce como presión sonora.
El sonido es una onda mecánica longitudinal que se propaga a
través de un medio elástico. El sonido no se propaga en el vacío.
Cualidades
sonoras
En
todos los sonidos que percibimos se pueden distinguir tres cualidades:
sonoridad, tono y timbre.
La sonoridad está relacionada con la intensidad del sonido. La
intensidad de un sonido viene determinada por la amplitud del movimiento
oscilatorio, subjetivamente, la intensidad de un sonido corresponde a nuestra
percepción del mismo como más o menos fuerte. Cuando elevamos el volumen de la
cadena de música o del televisor, lo que hacemos es aumentar la intensidad del
sonido.
El tono está relacionado con la frecuencia. El tono de un sonido
depende únicamente de su frecuencia, es decir, del número de oscilaciones por
segundo. La altura de un sonido corresponde a nuestra percepción del mismo como
más grave o más agudo. Cuando mayor sea la frecuencia, más agudo será el
sonido. Esto puede comprobarse, por ejemplo, comparando el sonido obtenido al
acercar un trozo de cartulina a una sierra de disco: cuando mayor sea la
velocidad de rotación del disco más alto será el sonido producido.
El timbre está relacionado con la forma o la gráfica de la onda.
El timbre es la cualidad del sonido que nos permite distinguir entre dos
sonidos de la misma intensidad y altura. Podemos así distinguir si una nota ha
sido tocada por una trompeta o un violín. Esto se debe a que todo sonido
musical es un sonido complejo que puede ser considerado como una superposición
de sonidos simples.
El sonido se
refleja: el eco y la reverberación
El eco es un fenómeno
consistente en escuchar un sonido después de haberse extinguido la sensación
producida por la onda sonora. Se produce eco cuando la onda sonora se refleja
perpendicularmente en una pared. El oído puede distinguir separadamente
sensaciones que estén por encima del tiempo de persistencia, que es 0.1 s para
sonidos musicales y 0.07 s para sonidos secos (palabra). Por tanto, si el oído
capta un sonido directo y, después de los tiempos de persistencia
especificados, capta el sonido reflejado, se apreciará el efecto del eco. Para
que se produzca eco, la superficie reflectante debe estar separada del foco sonoro
una determinada distancia: 17 m para sonidos musicales y 11.34 m para sonidos
secos.
Se produce reverberación
cuando las ondas reflejadas llegan al oyente antes de la extinción de la onda
directa, es decir, en un tiempo menor que el de persistencia acústica del
sonido. Este fenómeno es de suma importancia, ya que se produce en cualquier
recinto en el que se propaga una onda sonora. El oyente no sólo percibe la onda
directa, sino las sucesivas reflexiones que la misma produce en las distintas
superficies del recinto. Controlando adecuadamente este efecto, se contribuye a
mejorar las condiciones acústicas de los locales tales como teatros, salas de
concierto y, en general, todo tipo de salas. La característica que define la
reverberación de un local se denomina tiempo de reverberación. Se define como
el tiempo que transcurre hasta que la intensidad del sonido queda reducida a
una millonésima de su valor inicial.
La
contaminación acústica
Desde hace años el ruido
se ha convertido en un factor contaminante constante en la mayoría de las
ciudades, suponiendo en la actualidad un grave problema con efectos
fisiológicos, psicológicos, económicos y sociales. El principal causante de la
contaminación acústica es la actividad humana. El ruido ha existido desde la
antigüedad, pero es a partir del siglo pasado, como consecuencia de la
Revolución Industrial, del desarrollo de nuevos medios de transporte y del
crecimiento de las ciudades, cuando comienza a aparecer el problema de la
contaminación acústica urbana.
El ruido es molesto para las personas
El ruido se define como cualquier sonido calificado, por quien lo
sufre, como algo molesto, indeseable e irritante. A su vez, se define la
contaminación acústica como aquella que se genera por un sonido no deseado, que
afecta negativamente a la calidad de vida y sobre todo, a aquellos individuos
que desarrollan actividades industriales y a los que usan con bastante
frecuencia determinados vehículos para poder desplazarse.
Para combatir la contaminación acústica, se adoptan normalmente
dos tipos de medidas:
Medidas pasivas. Tratan de amortiguar el impacto sonoro, pero no
eliminan los focos de emisión del sonido. Entre ellas se encuentran las
pantallas acústicas, las pantallas o barreras verdes.
Medidas activas. Tiene como objetivo erradicar los focos de
contaminación acústica y comprenden, por ejemplo, las investigaciones para
mejorar los filtros silenciadores de los motores, las medidas para prohibir o
limitar el tráfico rodado en ciertas zonas o las campañas para fomentar el uso
del transporte público.
Niveles de Sonidos soportables y Ruidos
