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EL SONIDO
El sonido es una variación de presión que oído humano puede percibir. Su propagación, a
partir de la fuente, se realiza en forma de ondas y, por lo tanto, está sujeta a todos los fenómenos
típicos de las ondas, como la refracción y la difracción. La velocidad de propagación depende del
medio y en el aire, a temperatura ambiente, es igual a unos 344 m/s.
La sensibilidad del oído es notable y puede percibir variaciones de la presión iguales a unos
20μPa, correspondiente a 5 partes por millar de millones de la presión atmosférica. Esta increíble
sensibilidad está acompañada de la capacidad de tolerar variaciones de presión más de un millón de
veces superiores. Por comodidad, se ha decidido indicar el nivel de presión sonora en decibelio en
lugar de la presión en Pascal, para reducir el campo numérico.
El decibelio (símbolo dB) se define de la siguiente forma:
donde:
X es el valor de la magnitud medida.
X
es el valor de referencia de la medición (a la cual corresponde dB=0).
0
En acústica la magnitud medida es la presión y el valor de referencia corresponde a 20 μPa, la
presión mínima audible. Por lo tanto, el nivel sonoro correspondiente a una variación de la presión
de 20 μPa (0,00002 Pa) se indicará con 0dB. El nivel sonoro correspondiente a una variación de la
presión de 20 Pa se indicará con 120dB, un nivel al límite del umbral del dolor.
Un aumento de la presión sonora de 10 veces corresponde a un aumento del nivel de 20dB,
mientras que un aumento de la presión de 100 veces corresponde a un aumento del nivel de 40dB:
el nivel sonoro crece 20dB a cada aumento de un factor 10 de la presión sonora. Análogamente el
aumento del nivel es igual a 6dB por cada duplicación de la presión sonora.
Además de la ventaja evidente de reducir el campo numérico de las mediciones, la utilización
de los decibelios para indicar el nivel sonoro tiene también la ventaja de dar una buena
aproximación de la percepción auditiva que sigue en la escala logarítmica la presión sonora.
No todas las variaciones de presión son audibles. Por ejemplo, cuando la variación de la
presión depende de variaciones climáticas, varía demasiado lentamente para poder ser oída pero, si
es rápida, como por ejemplo la que produce la percusión de un tambor o el explosión de un globo,
el oído puede percibirla y, por consiguiente, se identifica como sonido.
El número de oscilaciones de la presión por segundo se llama frecuencia del sonido y se mide en
ciclos por segundo o Hertz (Hz). El campo de frecuencia audible se extiende aproximadamente de
20 Hz a 20 kHz. Por debajo de los 20 Hz se entra en el campo de los infrasonidos, mientras que por
encima de los 20 kHz se entra en el de los ultrasonidos.
La sensibilidad del oído no es constante en todo el campo de las frecuencias audio, sino
presenta una pérdida considerable 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 con la frecuencia del
sonido depende también de la intensidad del sonido. Las curvas "isofónicas", definidas en la norma
ISO 226:2003, están representadas en el gráfico siguiente e indican el nivel de presión sonora que
produce una sensación auditiva idéntica a medida que la frecuencia varía. La curva de rayas,
denominada MAF (Minimum Audible Field), indica el umbral de audibilidad mínima.
La música, la voz y los ruidos en general están distribuidos habitualmente en un amplio
intervalo de frecuencias. Los casos límite son el "tono puro": un sonido que se compone de una
variación de presión a una frecuencia bien determinada; y el "ruido blanco": un sonido que, en
X
=
⋅
dB
20
log
10
X
0
-
103
-
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