Fuentes Sonoras

Fuente Sonora Puntual

Genera ondas acústicas esféricas, radiando energía en todas direcciones.

Fuente Sonora Lineal

Genera ondas acústicas cilíndricas, radiando energía en 180º.

Frente de Onda

Es la capa geométrica de moléculas de aire que transmite la vibración a la siguiente, por la perturbación originada por una fuente sonora puntual.

• Los rayos acústicos son líneas perpendiculares (normales) a los frentes de onda, e indican la dirección y sentido de las ondas acústicas.
• Los frentes de onda están separados distancias iguales a una longitud de onda, y forman superficies esféricas.
• El sonido se atenúa con la distancia.

Campos Sonoros

Regiones del espacio perturbadas por las ondas sonoras.

Campo Libre

La difusión del sonido se realiza sin reflexiones.

• En una fuente sonora puntual, la presión y la intensidad sonora decrecen en -6dB con el cuadrado de la distancia.
• La presión y la intensidad sonora decrecen en -3dB cuando se duplica la distancia.

Campo Cerrado

La difusión del sonido se realiza con reflexión y absorción.

• Las ondas sonoras no se atenúan de igual forma que en el campo libre, ya que existen obstáculos que hacen que el medio de propagación no sea ni homogéneo ni estable.
• El campo acústico es difuso o reverberante respecto a la fuente sonora:
  • Difuso: El sonido reflejado predomina sobre el sonido directo.
  • Reverberante: Todos los puntos del recinto tienen la misma presión sonora, independientemente de la distancia.

Propagación del Sonido y Fenómenos Asociados

El sonido se propaga a velocidad constante en un medio, y su velocidad depende únicamente de las propiedades de dicho medio.

Fenómenos Asociados

• Reflexión del sonido
• Refracción
• Difracción
• Principio de Huygens
• Eco y reverberación
• Interferencias

Reflexión del Sonido

Cuando una onda sonora en su trayectoria encuentra un obstáculo, parte de la onda será reflejada con un ángulo igual al incidente.

La reflexión depende de tres factores:

• La porosidad y capacidad de absorción del objeto.
• Tamaño del objeto.
• Ángulo de incidencia de la onda sonora.

Refracción

Consiste en el cambio de dirección de una onda sonora al pasar de un medio de transmisión a otro, o dentro de un mismo medio con propiedades variables.

Difracción

Se produce cuando la longitud de onda de una onda sonora es mayor que el tamaño del objeto que se encuentra en su trayectoria, rodeándolo y expandiéndose a su alrededor.

• Si se trata de un objeto con una rendija, se genera un nuevo foco de onda en la rendija.
• Si la longitud de onda es igual al tamaño del objeto o rendija, se produce difracción, pero menos intensa.
• Si la longitud de onda es menor al tamaño del objeto o rendija, no hay difracción.

Principio de Huygens

Explica los fenómenos de difracción, reflexión y refracción.

Eco y Reverberación

Ambos fenómenos están relacionados con la reflexión y son esencialmente el mismo fenómeno, pero percibidos de forma diferente según la distancia del obstáculo reflectante.

• El eco se percibe cuando el obstáculo en que se reflejan las ondas sonoras está a 17 o más metros del punto emisor.
• La reverberación se percibe cuando el obstáculo está a menos de 17 metros de la fuente emisora. Puede ser beneficiosa o perjudicial para la audición, según su intensidad y naturaleza.

Interferencias

Efectos que se producen cuando sonidos procedentes de diversas reflexiones inciden sobre la onda directa.

Características Acústicas de los Recintos Cerrados

Absorción Sonora

• Se produce cuando un sonido directo choca con un objeto y este refleja un nuevo sonido, pero de menor amplitud que el sonido directo.
• La diferencia entre el sonido reflejado y el sonido directo es la energía absorbida.
• La energía absorbida se cuantifica mediante el coeficiente de absorción «a»: si a=0, el material es reflectante puro; si a=1, el material es absorbente puro.
• Los materiales se clasifican en porosos y resonadores en función de «a». Los porosos absorben más sonido a mayor frecuencia, mientras que los resonadores son absorbentes a una frecuencia determinada.

Tiempo de Reverberación

El tiempo que se requiere para que un sonido disminuya hasta una millonésima de su valor inicial (descendiendo 60dB) una vez que el sonido original haya cesado. Se mide en segundos.

Fórmula de Sabine

RT₆₀ = (0.16 * V) / Σ(a * S)

• RT₆₀: Tiempo de reverberación.
• V: Volumen del local en m³.
• a: Coeficiente de absorción.
• S: Superficie de los paramentos en m².
• Σ(a * S): Sumatorio de las unidades totales de absorción.

Ondas Estacionarias

• Se producen al incidir una onda sonora perpendicularmente sobre las paredes de un recinto.
• Son de igual frecuencia que la onda incidente.
• Se propagan en la misma dirección, pero en sentido opuesto, superponiéndose ambas señales.
• Aparecen cuando coincide la frecuencia de resonancia del recinto con la frecuencia de la onda sonora. Se dan más en frecuencias bajas.
• Provocan efectos auditivos desastrosos.

Resonancia

• Es el sonido producido por la repercusión de otro sonido.
• Este fenómeno se produce cuando un sistema recibe una vibración sonora de frecuencia igual a su frecuencia de resonancia, amplificando determinadas frecuencias.
• La resonancia es un factor importante para el aislamiento acústico y la construcción de pantallas acústicas.

Características Acústicas de los Recintos Abiertos

En una instalación de sonido al aire libre hay que considerar los siguientes factores:

• Disminución del nivel sonoro por divergencia, debido a la dispersión de la energía del sonido en el medio.
• Absorción atmosférica.
• Reflexión y difracción por obstáculos sólidos.
• Refracción y formación de sombras acústicas por cambios de temperatura y por cambios en la velocidad del viento.
• Atenuación producida en el área a cubrir con la distancia (-6dB al duplicar la distancia y +3dB al duplicar la potencia).