ÍNDICE
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11. Instrumentos que utilizan ondas sonoras
1. Sónar
2. Ecógrafo
12. La audición
1. Las características del sonido
1. Intensidad
2. Tono
3. Timbre
4. Sonoridad
13. El ruido y la contaminación acústica
1. Riesgos de la contaminación acústica
2. Medidas contra la contaminación acústica
14. Cuestiones
15. Vídeos
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1. ESQUEMAS
2. PRESENTACIONES
3. CONTENIDOS ANIMADOS
| 4. ¿QUÉ ES UNA ONDA? Las ondas son fenómenos comunes. Se dan al tirar una piedra a un estanque, al pulsar una guitarra, al producirse un terremoto o cuando hablamos. También son ondas las de radio y de televisión, los rayos X, los rayos gamma, los infrarrojos o los ultravioleta o la luz visible. Al sacudir una cuerda, la energía viaja por ella sin que ningún pedazo de cuerda se traslade. Si pasa una ola, el agua se mueve arriba y abajo pero vuelve a su posición. Quien ve una luz u oye un sonido recibe energía, pero no recibe materia. Una onda es una propagación de energía sin propagación de materia. Otra característica de las ondas es que las partículas o puntos por donde pasa la onda vibran u oscilan. Es decir, se desplazan alternativamente a ambos lados de su posición inicial, como hace un péndulo o una masa sujeta a un resorte. En una onda, las partículas o puntos tienen movimiento de vibración. |
Las ondas se pueden clasificar de dos formas:
Según el medio de propagación, las ondas pueden ser mecánicas o electromagnéticas.
- Las ondas mecánicas requieren de un medio material o elástico que vibre. Por ejemplo, las ondas en el agua.
- Las ondas electromagnéticas no necesitan de un medio material para propagarse, se propagan en el vacío. El calor y la luz del Sol nos llegan a través de estas ondas. También son ondas electromagnéticas las que proceden de las antenas de los teléfonos móviles así como las que proceden de las emisoras de radio y televisión.
Según sea este movimiento, las ondas se clasifican en dos tipos :
- Transversales, si la vibración es perpendicular a la dirección de propagación. Por ejemplo, las ondas producidas al sacudir o pulsar una cuerda tensa. Una onda en el agua. También la luz y todas las ondas electromagnéticas son transversales.
- Longitudinales, si la vibración es paralela a la dirección de propagación. El mejor ejemplo es el sonido y también las ondas sísmicas.
El origen de la onda se conoce como fuente.
Así, una linterna o el Sol son fuentes luminosas y un altavoz o un violín son fuentes sonoras.
Las ondas se representan mediante flechas saliendo de la fuente o mediante frente de onda, que son los puntos a los que la onda llega a la vez. Por ejemplo, las circunferencias concéntricas del agua al tirar una piedra a un estanque.
Conceptos que hay que saber:
Longitud de onda, λ. Separación de dos puntos consecutivos que estén vibrando igual, o "en la misma posición". En general, se toma entre dos crestas o dos valles consecutivos (Figura 3). Amplitud, A. Desplazamiento máximo de vibración o la altura de una cresta. Frecuencia, f. Número de vibraciones por segundo. El período, T, el tiempo que dura una oscilación completa en segundos. Estas últimas magnitudes están relacionadas:
f = 1 / T; ó T = 1/f
Velocidad, v. Espacio (distancia) recorrido en la unidad de tiempo. Se cumple: v = λ • f.Pulso. El pulso corresponde a la perturbación originada por una oscilación completa del punto donde se produce la perturbación. Este viaja por el medio por el que se propaga la onda a una cierta velocidad (constante si el medio es homogéneo). Una onda suele estar constituida por una sucesión de pulsos. Cuando la perturbación que la origina es periódica se puede hablar de trenes de onda que serían el conjunto de pulsos. Llamamos período al tiempo que transcurre entre dos pulsos consecutivos si este es constante, o bien al tiempo en que la partícula del medio en el que se propaga la onda repite posiciones de forma consecutiva. Se mide en s en el S.I. Ciclos. Exel número de veces que un punto es alcanzado por la perturbación en la unidad de tiempo se llama frecuencia. Se mide en Herz (ciclos/s). Se dijo anteriormente que la velocidad de propagación de la perturbación era constante en un medio isótropo y se puede calcular considerando simplemente la velocidad con que se propaga un pulso. Este recorre una distancia igual a la longitud de onda en un tiempo igual al período.
v = λ / T = λ f
Elongación. Elongación es la separación en cualquier momento, de cada partícula respecto de la posición de equilibrio. Número de onda. Se llama número de onda k al número de longitudes de onda que hay en una distancia 2·3,14 es decir:
k = 2π / λ
También se puede poner como
k = 2πf / λ f = ω / v
En espectroscopia se llama número de onda a la inversa de la longitud de onda. Es decir un movimiento ondulatorio transporta energía sin que la materia sea transportada. |
 Figura 3. Principales características de una onda. |
ANIMACIONES
5. LA NATURALEZA Y PROPAGACIÓN DEL SONIDO
El sonido es una forma de energía que nos resulta muy familiar. Los humanos y muchos animales usamos sonidos para comunicarnos. En general:
- El sonido es una propagación de energía mediante cambios de presión y vibración de las partículas del medio.
- El movimiento vibratorio conjunto de estas partículas constituye la onda sonora que puede transmitirse tanto en un medio gaseoso, como líquido y sólido.
- El sonido necesita una fuente y un medio de propagación
- Para que el sonido se produzca y se transmita deben existir:
- Una fuente emisora que vibre y comunique la vibración a las moléculas del medio. Por ejemplo, un altavoz, una guitarra o nuestras cuerdas vocales.
- Un medio elástico cuyas partículas transmitan la vibración a las adyacentes en un movimiento en cadena. El sonido no se propaga en el vacío.
Al paso del sonido, las partículas chocan con sus vecinas, les comunican energía y rebotan a sus posiciones iniciales. En unas zonas, las moléculas se apretujan dando sobrepresión (compresión) y en otras se separan y existe una depresión (rarefracción). Fijate en los puntos azules, su posición de equilibrio esla línea de puntos.
6. LA VELOCIDAD DEL SONIDO
6. LA VELOCIDAD DEL SONIDO
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 elaire 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.
Para que el sonido pueda llegar a nuestros oídos necesita un espacio o medio de propagación, este normalmente suele ser elaire 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.
MEDIO
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TEMPERATURA (C°)
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VELOCIDAD (m/s)
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Aire
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0
|
331,46
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Argón
|
0
|
319
|
Bióxido de Carbono
|
0
|
260,3
|
Hidrógeno
|
0
|
1286
|
Helio
|
0
|
970
|
Nitrógeno
|
0
|
333,64
|
Oxigeno
|
0
|
314,84
|
Agua destilada
|
20
|
1484
|
Agua de mar
|
15
|
1509,7
|
Mercurio
|
20
|
1451
|
Aluminio
|
17-25
|
6400
|
Vidrio
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17-25
|
5260
|
Oro
|
17-25
|
3240
|
Hierro
|
17-25
|
5930
|
Plomo
|
17-25
|
2400
|
Plata
|
17-25
|
3700
|
Acero inoxidable
|
17-25
|
5740
|
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.
ANIMACIONES
7. PARÁMETROS ACÚSTICOS
7.1. Frecuencia de un sonido
La frecuencia es el número de vibraciones que las partículas por donde pasa realizan en un segundo.
Nuestro oído percibe la frecuencia como tono. Los sonidos graves tienen frecuencias bajas y los agudos frecuencias altas. Se mide en hertz, Hz (una vibración por segundo).
Un Hertzio es la frecuencia de un cuerpo que vibra con una oscilación en cada segundo.
El oído humano es sensible a frecuencias entre 20 Hz y 20000 Hz. Fuera de estos límites, se denominan:
Infrasonidos. Ondas sonoras con frecuencias por debajo del mínimo audible de 20 Hz. Por ejemplo, las ondas de un terremoto.
Ultrasonidos. Ondas sonoras con frecuencias superiores a 20000 Hz. Pueden generarse con impulsos eléctricos sobre cristales de cuarzo.
Delfines y murciélagos usan ultrasonidos como radar para orientarse. Los humanos los usamos para hacer medidas y en industria y medicina.
La frecuencia es el número de vibraciones que las partículas por donde pasa realizan en un segundo.
Nuestro oído percibe la frecuencia como tono. Los sonidos graves tienen frecuencias bajas y los agudos frecuencias altas. Se mide en hertz, Hz (una vibración por segundo).
Un Hertzio es la frecuencia de un cuerpo que vibra con una oscilación en cada segundo.
El oído humano es sensible a frecuencias entre 20 Hz y 20000 Hz. Fuera de estos límites, se denominan:
Infrasonidos. Ondas sonoras con frecuencias por debajo del mínimo audible de 20 Hz. Por ejemplo, las ondas de un terremoto.
Ultrasonidos. Ondas sonoras con frecuencias superiores a 20000 Hz. Pueden generarse con impulsos eléctricos sobre cristales de cuarzo.
Delfines y murciélagos usan ultrasonidos como radar para orientarse. Los humanos los usamos para hacer medidas y en industria y medicina.
7.2. Longitud de onda de un sonido
La longitud de onda es la distancia entre dos puntos inmediatos en el mismo estado de vibración, en este caso, entre dos ondas de compresión continuas.
7.3. Amplitud de un sonido
La amplitud de un sonido es el máximo alejamiento de las partículas de su posición de equilibrio. A mayor amplitud, mayor vibración de la partícula y mayor energía transportada por la onda. Nuestro oído percibe la amplitud como intensidad sonora. De hecho, la amplitud es directamente proporcional a la intensidad de la onda.
7.4. Energía y potencia de un sonido
La energía de un sonido se mide en Joules en el S.I. Además de la energía emitida importa también su potencia, o sea, la energía, E, emitida por unidad de tiempo, t. En el S.I, la potencia se mide en watts,W, Watios :
La amplitud de un sonido es el máximo alejamiento de las partículas de su posición de equilibrio. A mayor amplitud, mayor vibración de la partícula y mayor energía transportada por la onda. Nuestro oído percibe la amplitud como intensidad sonora. De hecho, la amplitud es directamente proporcional a la intensidad de la onda.
La energía de un sonido se mide en Joules en el S.I. Además de la energía emitida importa también su potencia, o sea, la energía, E, emitida por unidad de tiempo, t. En el S.I, la potencia se mide en watts,W, Watios :
Supuesto práctico 1
¿Qué potencia tiene una fuente sonora que emite 2 000 Jen 10 minutos funcionando?
| Aplicando |  | Será:: |  |
O sea: P = 3,33 W
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.
8.1. El tono
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.
8.2. El timbre
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 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.
| 9. LA REFLEXIÓN DEL SONIDO Si las ondas sonoras llegan a una frontera donde cambia el medio por el que se transmiten, pueden ocurrir dos fenómenos. Transmisión o refracción: las ondas penetran y viajan por el nuevo medio. Reflexión: las ondas vuelven al medio inicial. La refracción y la reflexión suelen darse simultáneamente. La reflexión de las ondas sonoras es muy importante a la hora de estudiar la acústica de las salas de concierto y auditorios (Figura 6). A la vez, ha permitido desarrollar técnicas como el sonar o la ecografía, de gran utilidad en muchos campos. En la reflexión, si una onda incide perpendicularmente sobre una superficie, vuelve sobre sí misma en igual dirección y sentido contrario. Pero si forma un ángulo no perpendicular con la superficie reflectora, el ángulo de la onda reflejada es igual al ángulo de la onda incidente, tal como se muestra en la Figura 8. |
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| Figuras 7 y 8. Reflexión de ondas según su ángulo de incidencia. | |
10. ECO Y REVERBERACIÓN
10.1 El eco
El eco ocurre cuando parte del sonido vuelve al punto de partida después de reflejarse en algún obstáculo.
Debe haber pasado suficiente tiempo entre la onda emitida y la reflejada como para percibirlas claramente como distintas. Cuando la onda reflejada vuelve al punto de partida, la original ya debe haberse extinguido.
El tiempo mínimo se conoce como tiempo de persistencia y es 0,1 s ( una décima de segundo) para sonidos musicales y (0,07 s (siete centésimas de segundo) parasonidos más secos como las palabras).
También puede saberse a partir de la distancia entre el foco emisor y la pared u obstáculo en el que el sonido se refleja. Esta distancia mínima es de (11,34 m para sonidos como palabras y) unos 17 m para sonidos musicales.
Supuesto práctico 2
Después de dar una palmada a una cierta distancia de un talud, el eco tarda 1,2 segundos en escucharse. ¿A qué distancia está el talud?
Tomando 340 m/s como velocidad del sonido en el aire y aplicando:
Despejando: d = 1,2 s • 340 m/s = 408 m.
408 m es la distancia que recorre el sonido para ir hasta el talud y volver, o sea que ha recorrido la distancia dos veces, por lo que la distancia hasta el talud es de 408 m dividido entre 2, es decir, 204 m.
La reverberación es un fenómeno muy parecido al eco.
La reverberación s e produce cuando las ondas reflejadas llegan al oyente antes de que se extinga de la onda original, es decir, en un tiempo menor que el de persistencia. El efecto es parecido a una ligera prolongación del sonido original. (Suena a "hueco").
Cuanto mayor es el recinto, mejor percibe el oído este retardo o ligera prolongación del sonido. Las salas con poca reverberación o «secas» pueden ser buenas para teatro y conferencias pero poco aptas para la audición musical. Además, cada tipo de música tiene su tiempo de reverberación ideal (Tabla 2).
Las paredes deben estar a menor distancia de 17 m, si es mayor se produciría eco.
| 10.3. Efecto Doppler El efecto Doppler en ondas sonoras se refiere al cambio de frecuencia que sufren las ondas cuando la fuente emisora de ondas y/o el observador se encuentran en movimiento relativo al medio. La frecuencia aumenta cuando la fuente y el receptor se acercan y disminuye cuando se alejan. El caso más sencillo es el de una fuente que se mueve en linea recta a velocidad constante respecto de un observador en reposo. Existen dos casos muy diferentes según que la velocidad de la fuente sea mayor o menor que la velocidad de la fuente que emite.   Analizaremos primero la situación en la que la velocidad de las ondas v es mayor que la velocidad de la fuente u. Supongamos una fuente de ondas moviéndose de izquierda a derecha con velocidad u. Observando la fuente en posiciones 1...n advertimos que después de un tiempo t, contado a partir del instante en que la fuente estaba en la posición 0, las ondas emitidas en las varias posiciones ocupan esferas 1..n las cuales no son concéntricas. La separación entere las ondas es mayor a la izquierda de la fuente en movimiento Si el intervalo de tiempo entre las posiciones sucesivas de S lo llamamos t,entonces la separación de los frentes de onda es (v-u)t y (v+u)t. Pero vtrepresenta la distancia de los frentes de onda en cualquier dirección si la fuente es estacionaria. Así pues existe una variación sistemática de la longitud de onda con la dirección para las ondas emitidas desde una fuente móvil; éste es el efecto Doppler. 10.4. Absorción Cuando una onda sonora llega a una pared rígida (ideal) se refleja totalmente ya que la pared no se mueve y no absorbe energía de la onda. Las paredes reales no son nunca completamente rígidas, por lo que pueden absorber parte de la energía de las ondas incidentes.   10.5. Difracción La difracción consiste en que una onda puede rodear un obstáculo o propagarse a través de una pequeña abertura. Aunque este fenómeno es general, su magnitud depende de la relación que existe entre la longitud de onda y el tamaño del obstáculo o abertura. Si una abertura (obstáculo) es grande en comparación con la longitud de onda, el efecto de la difracción es pequeño, y la onda se propaga en líneas rectas o rayos, de forma semejante a como lo hace un haz de partículas. Sin embargo, cuando el tamaño de la abertura (obstáculo) es comparable a la longitud de onda, los efectos de la difracción son grandes y la onda no se propaga simplemente en la dirección de los rayos rectilíneos, sino que se dispersa como si procediese de una fuente puntual localizada en la abertura.   ANIMACIONES    11. INSTRUMENTOS QUE UTILIZAN LAS ONDAS SONORAS 11.1. Sónar |
Un emisor emite impulsos ultrasónicos. Si chocan con algo, se reflejan y forman un eco que capta el receptor. El receptor convierte esta señal en señal eléctrica, la amplifica y la envía a una pantalla o visualizador donde se ve la silueta del objeto en el que han rebotado los ultrasonidos. También permite determinar a qué distancia está, su consistencia y su tamaño.
Permite «ver» el fondo marino y objetos flotando entre dos aguas. Los pesqueros lo usan en la localización de bancos de peces.
11.2. Ecógrafo
Es una técnica de exploración médica que usa ultrasonidos (de frecuencia entre 2 y 3 Mhz) desarrollada a partir del sonar. Un transductor actúa a la vez de emisor y receptor de ultrasonidos. Un gel aplicado sobre la piel mejora la transmisión de los ultrasonidos del transductor al cuerpo del paciente, donde se reflejan en los distintos órganos. El mismo transductor actúa de receptor y recoge el eco de las ondas sonoras convirtiéndolo en señales eléctricas que son enviadas a un ordenador que a su vez las convierte en imágenes visibles en una pantalla.
La ecografía es inocua para el paciente y muy útil en la detección de tumores y en la visualización del funcionamiento del corazón y del feto durante el embarazo (Figura 10).
Figura 10. Ecografía de una mujer embarazada. Las imágenes muestran la cara del feto.
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Figura 11.
Sabías que...
Murciélagos y delfines disponen de sonares naturales que les orientan en sus movimientos y localización de presas. (Figura 11)
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12. LA AUDICIÓN
Nuestro sentido del oído consta de dos órganos receptores u oídos, un conjunto de nervios que conducen los estímulos al encéfalo y una zona de la corteza cerebral encargada de procesar la información.
• Oído externo con el pabellón auditivo u oreja, que capta las ondas sonoras, y el canal auditivo externo, que las transmite hasta el tímpano o membrana timpánica que da paso al oído medio.
• Oído medio, formado por huesecillos (martillo, yunque y estribo) que recogen las vibraciones del tímpano y las transmiten a la perilinfa, que es el líquido que rellena el laberinto del oído interno.
• Oído interno, formado por el laberinto con una parte anterior o cóclea, encargada de la audición, y una parte posterior o vestíbulo, encargado del equilibrio. Dentro de la cóclea, el órgano de Corti posee célulasque al vibrar generan impulsos nerviosos. El nervio coclear (recoge las sensaciones sonoras) y el nervio vestibular (recoge las sensaciones de equilibrio) forman el nervio acústico, que comunica con elencéfalo.
12.1. Las características de los sonidos que distinguen nuestro oído
La sensación auditiva es capaz de distinguir entre diversas cualidades del sonido. Estas cualidades que identificamos fisiológicamente son:
• Intensidad.
Relacionada con la amplitud de la onda y con la magnitud física de la potencia, o sea, con la energía que transporta la onda sonora por unidad de tiempo. El bel, B (en honor a Graham Bell), es la unidad del S.I. para medir la sensación auditiva de intensidad, aunque se usa más un submúltiplo, el decibel o decibelio, cuyo símbolo es dB y equivale a 0,1 B (Figura 13).
 Figura 13. Ondas representativa de diferentes intensidades de sonidos. |
Es la sensación fisiológica relacionada con la frecuencia de la onda sonora. Calificamos los sonidos en una escala degraves (frecuencias bajas) a agudos (frecuencias altas) (Figura 4.11). Los ultrasonidos son ondas sonoras cuya frecuencia no somos capaces de percibir, su frecuencia es mayor de 20000 Hz. Y los infrasonidos tampoco los percibimos, tienen una frecuencia menor de 20 Hz.
| Escucha los sonidos siguientes: | 27 Hz | 100 Hz | 200 Hz | 440 Hz | 1000 Hz | 3000 Hz |
• Timbre.
Es la sensación fisiológica que nos permite identificar la voz de una persona concreta o el sonido de un instrumento particular. Aunque una trompeta y un violín den la misma nota, distinguimos entre uno y otro. El timbre está relacionado con el conjunto de ondas en las que se podría descomponer el sonido complejo que forma una voz o un instrumento musical.
. Sonoridad o Nivel de intensidad sonora
Se relaciona con la intensidad y como ésta disminuye con la distancia. Se toma como unidad para medir el nivel subjetivo de sonoridad el fonio o fon. Esta unidad está definida como la sonoridad de un sonido senoidal de 1000 Hz con un nivel de presión sonora (intensidad) de 0 dB. Así, 0 dB es igual a 0 fon y 120 dB es igual a 120 fon. Eso siempre para sonidos sinusoidales con frecuencias de 1000 Hz.El umbral de audición corresponde (para una frecuencia aproximada de 1000 Hz) a una intensidad (I0) de 10-12 w/m2 mientras que para una intensidad de 1 w/m2 llegamos al umbral de dolor.
Se establece la escala en decibelios (dB) para medir las intensidades sonoras. Se trata de una escala relativa en la que se define el nivel de intensidad de sonido β de la siguiente forma: β = 10 log ( I / I0 )
Como se puede deducir los valores de la intensidad sonora serán: en el umbral de dolor 120 dB y en el umbral de audición 0 dB.
Las ondas sonoras u ondas de presión no siempre son audibles. El oído humano solo percibe ondas cuya frecuencia está comprendida entre 16 y 20.000 Hz.
ANIMACIONES
Vibraciones
Ondas
Interferencias y difracción
| 13. EL RUIDO Y LA CONTAMINACIÓN ACÚSTICAEl ruido es sonido sin significado y molesto de intensidad mayor que la habitual. Incluso una conversación puede ser ruido para quienes no participan en ella. La contaminación acústica es la alteración de las condiciones de sonido normales de una zona o medio ambiente por actividades humanas, como tráfico, vuelos de aviones, industrias, construcción de edificios y obras públicas, locales de ocio, etc. La contaminación acústica puede causar daños en la salud y en calidad de vida de las personas. La Organización Mundial de la Salud (OMS) considera los 50 dB como el límite superior deseable
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13.1. Los riesgos de la contaminación acústica
Los principales riesgos de la contaminación acústica son la disminución en la capacidad auditiva y la posibilidad de trastornos psicológicos y fisiológicos:Trastornos fisiológicos como dolor de cabeza, tensión muscular, incremento de la presión arterial y del ritmo respiratorio y cardiaco.
Trastornos psicológicos con estrés y ansiedad, disminución de la atención y de la memoria, insomnio, fatiga y depresión.
Trastornos auditivos. Los sonidos fuertes (como una explosión de unos 160 dB) pueden causar rotura del tímpano. La exposición prolongada a ruidos altos (como música a alto volumen) produce pérdida parcial de audición.
0 dB no es un silencio absoluto sino que corresponde a un sonido inaudible para el oído humano.
Para medir los niveles de ruido se usa el sonómetro calibrado en decibelios (dB) . En muchas ciudades se elabora su mapa acústico, con medidas de niveles sonoros en diversos puntos y sus causas (Figuras 15,16 y 17).
Protección personalizada como tapones y orejeras capaces de reducir el ruido en casi 20 dB y proteger a los trabajadores de ambientes ruidosos.
Para combatir la contaminación acústica, se adoptan normalmente dos tipos de medidas:
Medidas pasivas. Tratan de amortiguar el impacto sonoro, pero no eliminan los foco 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.
Aislantes acústicos como los vidrios dobles de puertas y ventanas.
Absorbentes acústicos que evitan la reflexión del sonido que incide sobre ellos. Es el caso de alfombras, cortinas y recubrimientos de paredes en tela.
Barreras acústicas que amortiguan el ruido de máquinas y vehículos. Se usan paneles de vinilo, poliuretano o metálicos y barreras de vegetales vivos.
Silenciadores que se intercalan en los conductos por donde fluye un gas. Su misión es reducir al máximo el ruido transmitido.
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Figuras 15, 16 y 17. Entre las principales actividades con niveles de ruido peligrosos están las obras públicas, el despegue de aviones y los locales de ocio musical.
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14. ANIMACIONES
15. CUESTIONES
Parámetros del sonido
Ejercicios ondas
Problemas
Test
La audición
Sonido y cualidades
Oido
Anatomía oido
Juego
Silencio y ruido
Altura y duración
Intensidad y timbre
Cualidades del sonido
Suel
Anatomía oido
Juego
Silencio y ruido
Altura y duración
Intensidad y timbre
Cualidades del sonido
Suel
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