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A3. EL SONIDO
El sonido es una variación de presión percibida por el oído humano. Su propagación se produce en
forma de ondas y por lo tanto está sujeta a los fenómenos típicos de estas como la refracción y la
difracción. Su velocidad de propagación depende del medio donde se propague y en el aire a
temperatura ambiente es igual a unos 344m/s.
La sensibilidad del oído es notable y es capaz de percibir variaciones de presión de unos 20
μPa, correspondientes a un quinto de millón de la presión atmosférica, además puede soportar
variaciones de presión más de un millón de veces superiores. Por comodidad se ha acordado indicar
el nivel de presión sonora en decibelios en lugar de Pascales, para reducir la cantidad numérica.
El decibelio (símbolo dB) está definido por:
donde:
X es el valor de la magnitud medida.
X
es el valor de referencia de la medida (que corresponde dB=0).
0
En acústica la magnitud medida corresponde a la presión y el valor de referencia es igual a 20
μPa, la mínima presión audible. Por lo tanto el nivel sonoro correspondiente a una variación de la
presión de 20 μPa (0.00002 Pa) corresponde a 0dB. El nivel sonoro correspondiente a una variación
de la presión de 20 Pa corresponderá a 120dB, un nivel al límite del umbral del dolor. Un
incremento de 10 veces de la presión sonora corresponde a un incremento del nivel de 20dB
mientras un incremento de 100 veces de la presión corresponde a un incremento del nivel de 40dB:
el nivel sonoro aumenta en 20dB por cada multiplicación por 10 de la presión sonora.
Análogamente el aumento del nivel es igual a 6dB cada vez que se dobla la presión sonora.
El uso de decibelios para indicar el nivel sonoro tiene la ventaja, además de disminuir la cifra
numérica, de proporcionar una buena aproximación de la escala logarítmica de la percepción
auditiva a la presión sonora.
No todas las variaciones de presión son audibles. Cuando la variación de la presión es debida
a variaciones climáticas, por ejemplo, esta varía demasiado lentamente para poder ser audible pero,
si la variación es rápida, como por ejemplo la producida por la percusión de un tambor o por la
explosión de un globo, el oído la percibe y la identifica como sonido.
El número de oscilaciones por segundo de la presión se denomina frecuencia del sonido y se
mide en ciclos por segundo o en Hertzio (Hz). El campo de frecuencia audible se extiende
aproximadamente de 20 Hz a 20 kHz. Por debajo de los 20 Hz entramos en el campo de los
infrasonidos mientras que por encima de los 20 kHz entramos en el campo de los ultrasonidos.
La sensibilidad del oído no es constante en todo el campo de las frecuencias audio y presenta
una pérdida notable en las frecuencias muy bajas o muy altas. La sensibilidad es máxima en el
campo 2 kHz ÷ 5 kHz.
La variación de la sensibilidad auditiva depende también de la intensidad del sonido. Las curvas
isofónicas, definidas por la norma ISO 226:2003, se relacionan en el gráfico siguiente y muestran el
nivel de presión sonora que proporciona una misma sensación auditiva al variar la frecuencia. La
curva con trazado discontinuo, denominada MAF (Minimum Audible Field) indica el umbral
mínimo audible.
La música, la voz y los ruidos en general se distribuyen normalmente en un amplio intervalo
de frecuencias. Casos límite son el "tono puro": un sonido que está formado por una variación de
presión a una determinada frecuencia; y el "ruido blanco": un sonido que se distribuye
uniformemente en todas las frecuencias (asemeja al susurro emitido por una televisión cuando no
está sintonizada a ningún canal).
HD2010UC
X
dB
20
log
=
⋅
10
X
0
-
103
-
V4.2
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