Acústica Fisica

Curso de Acondicionamiento Acústico

Facultad de Arquitectura

Universidad de la República

Acústica física (segunda parte)

versión 03

ACONDICIONAMIENTO ACUSTICO

TEMAS TEORICOS

ACUSTICA FISICA
(segunda parte)
2.1_ Energía sonora
Cuando analizamos el fenómeno sonoro debemos establecerlo en función de la
frecuencia (f), el tiempo (t) y la energía (E).
Toda fuente sonoratransforma algún tipo de energía en energía mecánica con
frecuencias comprendidas entre 20 y 20000 Hz capaces de ser captadas por el sentido
del oído.
2.2_ Potencia sonora
La cantidad de energía sonora que la fuente emite por unidad de tiempo es lo que
llamamos potencia sonora de la fuente.
Esta potencia sonora es una característica propia de cada fuente e independiente de la
ubicación de lamisma.
La potencia se mide en Watios o Watts (W).
Como referencia
1 Watio = 1 Joul / seg. (W=J/s)
1 Joule (J) es la energía necesaria para desplazar 1metro (m) el punto de
aplicación de una fuerza de 1 Newton (N).
2.3_ Intensidad sonora
Si suponemos una fuente sonora puntual y adireccional (que emite la misma cantidad
de energía en todas direcciones) en un medio homogéneo, la energía sedifunde en el
espacio que la rodea a la misma velocidad en todas las direcciones.
Se forma así un frente de onda esférico que implica que la energía emitida, momento a
momento, se está repartiendo en una superficie mayor.
A partir de cierta distancia de la fuente sonora el frente de onda puede considerarse
como plano.
Si consideramos una superficie S por la cual pasa una cantidad de energíasonora por
unidad de tiempo (potencia sonora), se define la intensidad sonora como el cociente
entre la potencia que atraviesa normalmente la superficie S y el área de dicha
superficie.
I= W
S

(2.1)

donde:
I = intensidad sonora en (W/m2)
W = potencia sonora en (W)
S = Superficie en (m2)

Profesor G4 Ricardo Estellés Díaz (Arquitecto)

1

Colaborador: Arq. Alejandro FernandezRodeiro

Curso de Acondicionamiento Acústico

Facultad de Arquitectura

Universidad de la República

Acústica física (segunda parte)

versión 03

Si la superficie es esférica:
I=

W
4.π.d2

(2.2)

Si la superficie es semi-esférica:
I=

W
2.π.d2

(2.3)

Si la superficie es cilíndrica (fuete lineal):
I=

W
2.π.d.l

(2.4)

donde:
I = intensidad sonora en (W/m2)
W =potencia sonora en (W)
d = radio de la esfera o cilindro (m)
l = longitud de la fuente lineal (m)
2.4_ Presión sonora
Definidas la potencia sonora y la intensidad sonora (I), la presión sonora (P) surge de
aplicar la siguiente expresión:
P =√I.ρ.c

(2.5)

donde:
P = presión sonora (Pa)
I = intensidad sonora (W/m2)
ρ = densidad del medio (kg/m3)
c = velocidad de propagación del sonido(m/seg)
Para una onda libre y progresiva procedente de una sola dirección el producto ρ.c es
una característica de un medio dado y se le denomina impedancia acústica
característica (Zc), verificándose la siguiente expresión:
P = √ I . Zc

(2.6)

donde:
P = presión sonora (Pa)
I = intensidad sonora (W/m2)
Zc = impedancia característica del medio (kg/m2.seg)

Profesor G4 Ricardo EstellésDíaz (Arquitecto)

2

Colaborador: Arq. Alejandro Fernandez Rodeiro

Curso de Acondicionamiento Acústico

Facultad de Arquitectura

Universidad de la República

Acústica física (segunda parte)

versión 03

El oído es capaz de percibir las variaciones instantáneas de presión sonora, pero no
así las de intensidad sonora.
No obstante, para un medio en condiciones de onda plana oprogresiva, conociendo la
intensidad sonora (I) podemos hallar el valor de la presión sonora (P) y viceversa.
Esta relación no se cumple para puntos cercanos a la fuente, donde la relación entre
intensidad y presión es mucho más compleja.
2.5_ Rango Audible
10-12 W/m2 < I < 10 W/m2
2x10-5 Pa < P < 2x10 Pa

(2.7)

El rango de presión sonora (P) es la mitad que el de intensidad sonora...