Principios básicos del audio

Acústica
Magnitudes y Unidades

Presión Acústica
El sonido humanamente audible consiste en ondas sonoras
consistentes en oscilaciones de la presión del aire, que son
convertidas en ondas mecánicas en el oído humano y
percibidas por el cerebro. La propagación del sonido es similar
en los fluidos, donde el sonido toma la forma de fluctuaciones
de presión. La propagación del sonidoinvolucra transporte de
energía sin transporte de materia, en forma de ondas
mecánicas que se propagan a través de la materia sólida,
líquida o gaseosa. Como las vibraciones se producen en la
misma dirección en la que se propaga el sonido, se trata de
una onda longitudinal.

Presión Acústica
Comparado con la presión del aire estático
(100.000 Pa o 1Bar), la parte que se altera de
esa presiónal paso del sonido es muy
pequeña. El límite de la audición humana se
alcanza sólo con 20 Pa (120 dB SPL)

Presión Acústica
Por tanto: nuestro sistema auditivo es sensible a
diferencias de presión en el aire, desde un
punto de vista físico.
La presión es la relación entre la fuerza aplicada
y la superficie que soporta esta fuerza.
Se mide en pascales (Pa).

Presión Acústica
Pero elsentido del oído, según ha estudiado la
psicología de la percepción, ha de entenderse
como un proceso cognitivo, de carácter
interno, subjetivo. Este proceso cognitivo
realiza una interpretación de la sensación
puramente física.
Ejemplo: la sensibilidad que presenta el oído humano a las
variaciones de intensidad sonora sigue una escala
aproximadamente logarítmica, no lineal.

Sentidodel Oído
Representación esquemática del oído. (Azul: ondas sonoras.
Rojo: tímpano. Amarillo: Caracol. Verde: células de receptores
auditivos. Purpura: espectro de frecuencia de respuesta de lo
oído. Naranja: impulso del nervio.)

Descripción de la Onda
Toda onda sonora vendrá definida por:
- Una frecuencia (f)
- Un periodo (T)
- Una longitud de onda (λ)
- Una velocidad de propagación (c)Frecuencia
La frecuencia de un fenómeno periódico, como
una onda sonora, es el número de veces que
se repite por unidad de tiempo.
F= c/ λ (Hz)

Periodo
El periodo es el tiempo que se tarda en realizar
una oscilación completa, se mide en segundos
(s) y está relacionado con la frecuencia:
T=1/f (s)

Longitud de Onda
Es la distancia perpendicular entre dos frentes de onda quetienen la misma fase, por ejemplo entre compresiones
máximas. Esta longitud es la misma distancia que viaja la onda
sonora en un tiempo de periodo, es decir, en un ciclo
completo de vibración. La longitud de onda se expresa en
metros y está relacionada con la la frecuencia y la velocidad
del sonido:
λ = c/f = c x T

Velecidad de propagación
C=m/s

Cálculo del Retardo
Retardo (ms) =metros/C x 1000

Intensidad
La intensidad de sonido se define como la
potencia acústica transferida por una onda
sonora por unidad de área normal a la
dirección de propagación.
I= W/S

Factores que determinan la
intensidad
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La intensidad de un sonido depende de la amplitud del movimiento vibratorio de la fuente que lo
produce, pues cuanto mayor sea la amplitud dela onda, mayor es la cantidad de energía (potencia
acústica) que genera y, por tanto, mayor es la intensidad del sonido.
También depende de la superficie de dicha fuente sonora. El sonido producido por un diapasón se
refuerza cuando éste se coloca sobre una mesa o sobre una caja de paredes delgadas que entran en
vibración. El aumento de la amplitud de la fuente y el de la superficie vibrantehacen que aumente
simultáneamente la energía cinética de la masa de aire que está en contacto con ella; esta energía cinética
aumenta, en efecto, con la masa de aire que se pone en vibración y con su velocidad media (que es
proporcional al cuadrado de la amplitud).
La intensidad de percepción de un sonido por el oído depende también de su distancia a la fuente sonora.
La energía vibratoria...