Energía Sonora

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Energía Sonora

La energía sonora es la energía contenida en las ondas de sonido que se propagan por el aire, originadas por la vibración de objetos, voces, gestos, y cualquier cuerpo elástico.

¿Qué es?

En física, la energía sonora es el movimiento oscilatorio de partículas de un medio elástico, propagándose en forma de ondas en un medio gaseoso, líquido o sólido. Existen distintas formas de energía sonora.

¿Cómo funciona?

Se trata de un fenómeno físico objetivo, cuya fuente es cualquier cuerpo elástico capaz de producir vibraciones mecánicas. Como resultado, se forman ondas sonoras que llegan al oído de los humanos y animales a través del aire.

Los seres vivos receptores de las ondas de sonidos, las convierte en impulsos nerviosos que se transmiten al cerebro y son procesados ​​por sus hemisferios. Como resultado, la persona o animal se vuelve consciente de un sonido particular.

¿Cómo se producen las ondas sonoras?

El efecto de rarefacción y condensación del sonido en un medio elástico o conductor del sonido. Cuando se ha producido una vibración mecánica del cuerpo, la onda sonora diverge a través de un medio conductor del sonido: aire, agua, gas y varios líquidos.

La propagación se produce a un ritmo diferente, que depende del medio específico y su elasticidad. En el aire, este indicador de una onda de sonido es 330-340 m / s, en el agua - 1450 m / s.

La onda de sonido es invisible, pero audible para una persona o un animal, porque afecta sus tímpanos, necesita un medio para propagarse, por lo que en el vacío, es decir, en un espacio sin aire, se puede formar una onda sonora, pero no propagarse.

Categoría

Hay tres categorías de sonidos:

  • Musical: tiene cierta altura, volumen, timbre y otras características; se consideran los más organizados, se distinguen por una gran cantidad de propiedades dinámicas y tímbricas.
  • Ruido: son sonidos cuyo tono es indefinido. Estos incluyen el ruido del mar, el silbido del viento, los crujidos, los clics y muchos otros.
  • Sonidos sin tono enfocado.

Propiedades y características

Altura

Esta es una característica del sonido, dependiendo de la frecuencia con la que vibra el cuerpo físico. Su unidad de medida es el hercio (Hz): el número de vibraciones sonoras periódicas en 1 segundo. Dependiendo de la frecuencia de las vibraciones, los sonidos se distinguen.

  • Baja frecuencia: con un pequeño número de oscilaciones (no superior a 300 Hz)
  • Frecuencia media: sonidos que oscilan con una frecuencia de 300-3000 Hz.
  • Alta frecuencia: con el número de oscilaciones superior a 3.000 Hz.

Duración

Para determinar esta característica, es necesario medir la duración de las vibraciones del cuerpo que emite el sonido. El sonido musical dura de 0,015 a 0,02 s. hasta varios minutos. El sonido más largo lo produce el pedal del órgano.

Volumen

Esta característica se denomina fuerza del sonido, que está determinada por la amplitud de las oscilaciones: cuanto más grande es, más fuerte es el sonido y viceversa. La sonoridad se mide en decibelios (dB). En teoría musical, la gradación se utiliza para indicar la fuerza del sonido con la que es necesario reproducir una composición:

  • Forte.
  • Piano.
  • Mezzo fuerte.
  • Mezzo piano.
  • Fortísimo.
  • Pianísimo.
  • Forte-fortísimo.
  • Piano-pianissimo, etc.

Dinámica

Está estrechamente relacionada con la intensidad del sonido en la práctica musical. Gracias a los tonos dinámicos, se puede dar a la composición una cierta forma.

Amplitud

Esta es una característica que afecta el volumen del sonido. La amplitud es la mitad de la diferencia entre los valores de densidad máxima y mínima.

Composición espectral

El espectro es la distribución de una onda de sonido en frecuencia m en vibraciones armónicas. El oído humano percibe el sonido en función de las frecuencias que componen la onda sonora y determinan el tono: las frecuencias altas producen tonos altos y viceversa. El sonido musical tiene varios tonos:

  • Fundamental: un tono que corresponde a la frecuencia mínima del conjunto de frecuencias total para un sonido en particular.
  • Sobretono es un tono que corresponde a todas las demás frecuencias. Hay sobretonos armónicos con frecuencias que son múltiplos de la frecuencia fundamental.

Los sonidos musicales que tienen el mismo tono básico se distinguen por su timbre. Está determinado por las amplitudes y frecuencias de los armónicos, así como por el aumento de amplitud al principio y al final del sonido.

Otras características

  • Intensidad: este es el Fundamental: un tono que corresponde a la frecuencia mínima del conjunto de frecuencias total para un sonido en particular.
  • Sobretono: es un tono que corresponde a todas las demás frecuencias. Hay sobretonos armónicos con frecuencias que son múltiplos de la frecuencia fundamental. durante un período de tiempo a través de cualquier superficie.
  • Volumen: otra característica depende directamente de la intensidad es el volumen, el cual está determinado por la amplitud de oscilación en una onda de sonido. Con respecto a la percepción por parte de los órganos auditivos humanos, se distingue el umbral de audición: la intensidad mínima disponible para la percepción humana.
  • Timbre: el timbre está influenciado por varios factores: el dispositivo de la fuente de sonido, el material, el tamaño y la forma. También cambia debido a varios efectos musicales; en la práctica musical, esta propiedad afecta la expresividad de la obra.

Energía sonora o energía acústica

  • La energía sonora son vibraciones o perturbación mecánica periódica en medios elásticos - gaseosos, líquidos y sólidos. Tal perturbación, que es un cambio físico en el medio (por ejemplo, un cambio de densidad o presión, desplazamiento de partículas), se propaga en él en forma de onda sonora.
  • La acústica es el campo de la física que se ocupa del origen, propagación, recepción y procesamiento de las ondas sonoras.

La energía sonora puede ser inaudible si su frecuencia se encuentra más allá de la sensibilidad del oído humano, o si se propaga en un medio como un sólido que no puede tener contacto directo con el oído, o si su energía se disipa rápidamente en el medio. Por lo tanto, el proceso habitual de percepción del sonido para las personas y animales es solo un lado de la acústica.

Ejemplos de energía sonora

  • Si se pone una fuente de sonido debajo de una campana, escuchamos el sonido. Por otro lado, si se crea un vacío debajo de la campana, el sonido desaparece ya que no hay más moléculas de aire.
  • La nota "LA" en la música que es también el tono de referencia del teléfono fijo, es un sonido puro, un sonido de una sola frecuencia.
  • En una boquilla de gas, el vapor que sale de una caldera., es un ruido blanco compuesto por todas las frecuencias de forma relativamente uniforme.
  • El sonido musical varía con la melodía, la pieza elegida y con el instrumento utilizado.
  • Los sonidos del habla también son complejos y variados: cada uno tiene su propia voz, baja o alta, con un timbre particular, etc.

Impedancia y ejemplo

Una onda de sonido también puede tener dificultad para pasar de un medio a otro porque cada medio impone una resistencia más o menos importante llamada impedancia. Así una onda que se propaga en el aire difícilmente será percibida en el agua porque ésta tiene una fuerte impedancia.

Ejemplo: en la playa, si se está completamente bajo el agua, no se oirá a una persona que habla. Pero sí se escuchará perfectamente los sonidos que se emiten en el agua, como el motor de un barco que pasa a 100m de distancia.

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