Fundamentos de Acústica y Protección Sonora: Conceptos Esenciales

Acústica y Protección Sonora

1. Conceptos Básicos del Sonido

• Sonido: Movimiento vibratorio que, propagado a través de medios elásticos, es capaz de excitar el oído humano para producir una sensación auditiva.
• Ondas transversales: Movimiento oscilatorio transversal a la dirección de transmisión.
• Ondas longitudinales: La vibración coincide con la dirección de la propagación. Velocidad de propagación: 340 m/s.
• Sensación sonora: Impresión o sensación psicológica que un sonido de una determinada intensidad física produce en nuestro oído.
• Frecuencia: Número de vibraciones de presión que tienen lugar en 1 segundo, se mide en Hz.
• Período: Tiempo que corresponde a un ciclo completo de la onda sonora (T=1/F).
• Longitud de onda: Distancia que recorre un frente de ondas en un período completo de oscilación, se mide en metros.
• Intensidad acústica: Cantidad de energía por unidad de tiempo que atraviesa la unidad de superficie colocada perpendicularmente a la dirección de propagación de las ondas acústicas.
• Amplitud (A): Valor máximo del movimiento de una onda.
• Período (T): Tiempo transcurrido por un punto que alcanza sucesivamente la misma posición.
• Longitud de onda (λ): Distancia entre dos puntos consecutivos en el mismo estado de vibración.
• Frecuencia (f): Número de perturbaciones (pulsaciones) por segundo.
• Tono puro: Sonido que solo tiene una frecuencia.
• Intensidad sonora: Cantidad de energía sonora transmitida en una dirección determinada por unidad de área (W/m²).
• Potencia sonora: Cantidad de energía radiada por una fuente determinada.
• Presión sonora: Fuerza del sonido, calculada como la suma de las fuerzas ejercidas por el movimiento oscilatorio de las partículas por unidad de superficie.
• dB SPL: Otoemisiones, valor físico.
• dB HL: Audiometría tonal, psicoacústico.

2. Vibración y Ondas

• Vibración: Movimiento en el cual se produce un desplazamiento en torno a una determinada posición media de equilibrio.
• Onda: Propagación de la variación de una determinada magnitud física a través del espacio, generada en un determinado lugar.
• Onda acústica: Propagación de una vibración en un determinado medio material.
• Onda de densidad: Cuando las partículas del medio se acumulan, se crea una zona de compensación (mayor densidad); cuando se separan, se crea una zona de dilatación (menor densidad).
• Onda de presión: Cuando las partículas del medio se acumulan, aumenta la presión respecto de la que había antes de llegar la onda (compresión); cuando se separan, disminuye la presión respecto de la que había antes de llegar la onda.

3. Ramas de la Acústica

• Acústica física:
  • Causa: Cuerdas vocales, instrumento o equipo musical, avión, tren, objeto vibrante.
  • Medio material: Sonido aéreo, cerramientos.
• Acústica fisiológica: Receptor (el que genera sensación auditiva en el cerebro).

4. Tipos de Fuentes de Ondas

Lugar geométrico de los puntos del espacio que tienen el mismo estado de perturbación:

• Planas
• Esféricas
• Cilíndricas
• Circulares
• Progresivas
• Estacionarias
• Fuentes dipolo o cuadripolo

5. Vibración Masa-Muelle

• Vibración masa-muelle: Vibración originada por el movimiento torsional de un motor eléctrico acoplado a un volante.
• Rigidez: Relación entre la fuerza ejercida por el muelle y el desplazamiento provocado.
• Amortiguamiento: Pérdida de energía mecánica debida al rozamiento o fuerzas viscosas. Puede ser seco, fluido o por histéresis.
• Resonancia: Cuando el sistema vibratorio, por la acción de una fuerza exterior, se descontrola y se origina una amplificación de las vibraciones. Se caracteriza por tres dimensiones: amplitud, tiempo y frecuencia.