Fenómenos ondulatorios del sonido: reflexión, absorción, difracción y eco

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Resumen

El documento repasa los principales fenómenos ondulatorios del sonido, como la reflexión, la absorción, la difracción y la refracción, junto con el eco y la reverberación. También define conceptos como espectro, tono puro, sonido armónico, sonido complejo y ruido. Sirve para entender cómo se comporta el sonido al encontrar obstáculos y qué características lo describen.

Puntos clave

  • La energía de la onda incidente se reparte entre reflejada, absorbida y transmitida: E(I) = E(R) + E(A) + E(T).
  • El coeficiente de reflexión se define como r = E(R) / E(I).
  • La difracción dispersa la energía de la onda cuando encuentra un obstáculo, en lugar de seguir en la dirección normal.
  • La refracción es la desviación de la onda al pasar de un medio a otro diferente.
  • El eco se produce por la reflexión de las ondas sonoras contra un obstáculo, y la reverberación por las múltiples reflexiones dentro de un recinto.
  • El espectro audible humano va de 20 Hz a 20 kHz; por debajo está el infrasonido y por encima el ultrasonido.
  • La intensidad sonora se mide en W/m² (I = W/S), mientras que la sonoridad es la sensación subjetiva de esa intensidad.

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Fenómenos Ondulatorios del Sonido

E(I) = E(R) + E(A) + E(T) Onda Incidente, Reflejada, Absorbida, Transmitida.

Reflexión

Cuando una onda sonora incide sobre una superficie grande comparada con su longitud de onda, parte de la señal se refleja (ECO).

Coeficiente de reflexión (r) -> r = E(R) / E(I)

Absorción

Cuando una onda sonora alcanza una superficie, un porcentaje de esta es absorbida por el nuevo medio. También puede darse el caso de que llegue a producir calor en el material en el que incide.

Difracción

Cuando una onda sonora encuentra un obstáculo, la energía que contiene se dispersa en lugar de seguir la propagación en la dirección normal.

Refracción

Desviación que sufren las ondas en la dirección de su propagación cuando una onda sonora pasa de un medio a otro diferente.

Eco

Fenómeno que se debe a la reflexión de las ondas. Cuando el sonido se extingue, pero se capta sonido a través de la reflexión de las ondas sonoras contra el obstáculo.

Reverberación

Es la persistencia de un sonido dentro de un recinto después de que el sonido original haya cesado y se debe a las múltiples reflexiones que se producen.

Espectro

Representación de cada una de las componentes frecuenciales que forman una señal.

Tono Puro

Es un sonido en el cual la presión sonora varía en posición y tiempo de manera senoidal.

Sonido Armónico

Es un sonido formado por la superposición de un tono puro y un conjunto finito o infinito de tonos con frecuencias múltiplos a este:

  • Frecuencia fundamental: La primera frecuencia de vibración de un cuerpo.
  • Armónico: Frecuencia múltiplo de la frecuencia fundamental.

Sonido Complejo

Sonido formado por la superposición de infinitos tonos puros, con frecuencias infinitamente próximas, pero de distinta amplitud.


Ruido

Es un espectro continuo formado por una combinación de sonidos aleatorios de distintas frecuencias.

  • Ruido continuo o constante: Ruido cuya intensidad permanece constante en el tiempo con pequeñas variaciones.
  • Ruido fluctuante o variable: Ruido cuya intensidad varía a lo largo del tiempo de manera aleatoria o periódica.
  • Ruido impulsivo: Ruido de duración corta cuya intensidad varía de manera brusca.

Espectro Audible

Conjunto de frecuencias que el oído humano es capaz de recibir (20Hz - 20KHz). Frecuencia baja -> infrasonido y el otro ultrasonido.

Tono

Es la frecuencia obtenida de dicha onda sonora.

Timbre

Permite diferenciar dos sonidos diferentes de la misma frecuencia.

Intensidad

La onda acústica permite evaluar la magnitud de un campo sonoro, lo fuerte o débil que es un sonido.

Intensidad Sonora (I)

La energía acústica (W) que atraviesa una superficie (S) por unidad de tiempo y se mide en W/m2 (I = W/S)

Presión Sonora

Indica la fuerza que ejercen las partículas de aire por unidad de superficie.

Fuente sonora puntual (-6dB) Fuente sonora lineal (-3dB)

Sonoridad

Sensación subjetiva de la intensidad de sonido que percibe el ser humano.

Longitud de Onda (λ)

Distancia entre 2 puntos consecutivos de la onda sonora que se encuentran en el mismo estado de vibración.

Efecto Haas o de Precedencia

Se basa en la interpretación que realiza el cerebro cuando recibe diferentes fuentes de sonido con diferente intensidad o con retardos diferentes.

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Preguntas frecuentes

¿Qué es el eco?

El eco es el fenómeno que se debe a la reflexión de las ondas sonoras contra un obstáculo, de modo que se capta el sonido reflejado cuando el sonido original ya se ha extinguido.

¿Qué diferencia hay entre reverberación y eco?

La reverberación es la persistencia de un sonido dentro de un recinto tras cesar el sonido original, debido a múltiples reflexiones, mientras que el eco es la percepción de una reflexión separada del sonido original.

¿Cuál es el rango del espectro audible?

El espectro audible es el conjunto de frecuencias que el oído humano puede percibir, que va de 20 Hz a 20 kHz.

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Test

1. ¿Qué expresa la relación E(I) = E(R) + E(A) + E(T)?
2. ¿Cómo se define el coeficiente de reflexión r?
3. ¿Qué es la difracción según el documento?
4. ¿Qué rango de frecuencias corresponde al espectro audible humano?
5. ¿Qué es el sonido armónico?
6. ¿Qué mide la intensidad sonora según el documento?

Preguntas generadas con IA a partir del documento: comprueba las respuestas con el texto.