Principios Físicos y Psicoacústicos del Sonido
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Sonido
El sonido es un fenómeno físico que implica la propagación de una perturbación en forma de ondas mecánicas a través de un medio elástico.
Propagación de una Perturbación
En la propagación de una perturbación, se traslada el movimiento, no la materia.
Ondas Mecánicas
Las ondas mecánicas son perturbaciones que se propagan desde el punto en que se produjeron hacia el medio que rodea ese punto.
Medio Elástico
Un medio elástico es aquel que vuelve a su estado original después de ser modificado.
Tipos de Ondas
Existen diferentes tipos de ondas, entre ellas:
- Ondas mecánicas
- Luz visible
- Ondas de radio (electromagnéticas)
Parámetros del Sonido
Amplitud
La amplitud es el nivel máximo que alcanza la onda y se mide en pascales.
Periodo
El periodo es el tiempo que tarda la onda en completar un ciclo y se mide en segundos.
Frecuencia
La frecuencia es la cantidad de ciclos por segundo y se mide en hercios (Hz).
Longitud de Onda
La longitud de onda es la distancia entre los dos puntos máximos de la onda y se mide en metros.
Forma de Onda
La forma de onda determina el timbre, que permite distinguir un sonido de otro.
Fase
La fase indica cómo empieza la onda y se mide en grados.
Relaciones entre los parámetros:
- Mayor amplitud = Mayor volumen
- Mayor frecuencia = Sonido más agudo
- Menor frecuencia = Sonido más grave
Percepción
La percepción del sonido incluye:
- Volumen (qué tan fuerte se escucha)
- Altura musical (agudo/grave)
- Timbre
Audición Humana
La audición humana está limitada en amplitud y frecuencia.
Decibelios
Los decibelios (dB) son una unidad de medición de amplitud para acústica que simplifica la expresión de medidas.
Tubo de Rubens
El tubo de Rubens muestra las variaciones de presión que genera el sonido al viajar a través del aire. Mayor presión de la onda = Mayor amplitud = Mayor gas = Mayor fuego.
Efecto Doppler
El efecto Doppler se produce cuando una fuente de sonido se mueve. Al acercarse, el sonido parece más agudo, y al alejarse, más grave.
Placas de Chladni
Las placas de Chladni permiten hacer vibrar una superficie plana en frecuencias propias. Cuando la placa vibra, la sal se mueve y forma patrones de acuerdo con las zonas de presión sobre la superficie. Mayor frecuencia = Patrones más complejos.
Reverberación
La reverberación es un fenómeno que ocurre en lugares cerrados y da noción del lugar donde está el sonido. Es consecuencia de las reflexiones del sonido.
Reverberación vs. Eco
La reverberación y el eco se diferencian por el tiempo entre el sonido directo y las repeticiones. En la reverberación, el sonido parece durar más tiempo y se desvanece lentamente (sin repeticiones), mientras que en el eco se escucha la repetición.