Señales Acusticas De Propagacion

Señales acústicas y su propagación.
Acústica.
La acústica es la rama de la física y de la técnica que estudia el sonido en toda la amplitud, ocupándose así de su producción y propagación, de su registro y reproducción, de la naturaleza del proceso de audición, de los instrumentos y aparatos para la medida, y del proyecto de salas de audición que reúnan cualidades idóneas para una perfectaaudición.
Sonido.
Sonido audible:
Tiene un espectro que se encuentra entre los 20 y 20,000 Hz.
El sonido se caracteriza por fluctuaciones de presión en un medio compresible, bien sea gaseoso, líquido o sólido. Sin embargo, no todas las fluctuaciones de presión producen la sensación de audición cuando alcanzan al oído humano. Cuando nos referimos al sonido audible, estamos hablando de la sensacióndetectada por nuestro oído, que producen las rápidas variaciones de presión en el aire (presión acústica) por encima y por debajo de un valor estático. Este valor estático nos lo da la presión atmosférica.
Dos cosas deben existir a fin de que se produzca una onda sonora: una fuente mecánica de vibración y un medio elástico a través del cual pueda propagar la perturbación. La fuente puede ser undiapasón, una cuerda vibrante o una columna de aire vibrante en un tubo de órgano. La velocidad con que se propaga el sonido depende en gran medida de las características del medio elástico, temperatura, presión, densidad, etc.
Propagación
Como ya mencionáramos, un cuerpo en oscilación pone en movimiento a las moléculas de aire (del medio) que lo rodean. Éstas, a su vez, transmiten ese movimientoa 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 lasmoléculas 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 decondensación, 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.
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La distancia entre las barrasrepresenta las zonas de mayor o menor presión sonora
Si el cuerpo que genera la oscilación realiza un movimiento armónico simple, las variaciones de la presión en al aire pueden representarse por medio de una onda sinusoidal. Por el contrario, si el cuerpo realiza un movimiento complejo, las variaciones de presión sonora deberán representarse por medio de una forma de onda igual a la resultante dela proyección en el tiempo del movimiento del cuerpo. Ver Figura siguiente
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Variaciones de presión en el aire (condensación y rarefacción) en el caso de un movimiento armónico simple.
Los puntos representan las moléculas de aire.
Como dijimos, en el aire el sonido se propaga esféricamente, es decir en todas direcciones.Podemos imaginarnos al sonido propagándose como una esfera cuyo centro es la fuente sonora y que se va haciendo cada vez más grande. O, lo que es lo mismo, que va aumentando cada vez su radio. Por razones de comodidad, para estudiar el sonido podremos hacerlo desde uno de esos dos puntos de vista, a veces como una esfera creciendo, o como un radio (eventualmente todos los radios) de la misma...