¿Qué es el Sonido?
El sonido es la vibración de un medio elastico, bien sea gaseoso, liquido o solido. Cuando nos referimos al sonido audible por el oido humano, estamos hablando de la sensacion detectada por nuestro oido, que producen las rapidas variaciones de presion en el aire por encima y por debajo de un valor estatico. Este valor estatico nos lo da la presion atmosferica (alrededor de 100.000 pascals) el cual tiene unas variaciones pequeñas y de forma muy lenta, tal y como se puede comprobar en un barometro.
¿Como son de pequeñas y de rapidas las variaciones de presion que causan el sonido?. Cuando las rapidas variaciones de presion se centran entre 20 y 20.000 veces por segundo (igual a una frecuencia de 20 Hz a 20 kHz) el sonido es potencialmente audible aunque las variaciones de presion puedan ser a veces tan pequeñas como la millonesima parte de un pascal. Los sonidos muy fuertes son causados por grandes variaciones de presion, por ejemplo una variacion de 1 pascal se oiria como un sonido muy fuerte, siempre y cuando la mayoria de la energia de dicho sonido estuviera contenida en las frecuencias medias (1kHz - 4 kHz) que es donde el oido humano es mas sensitivo.
El sonido lo puede producir diferentes fuentes, desde una persona hablando hasta un altavoz, que es una membrana movil que comprime el aire generado ondas sonoras.

¿Qué es la Frecuencia (fhz)?
Como hemos visto el sonido se produce como consecuencia de las compresiones y expansiones de un medio elastico, o sea de las vibraciones que se generan en el.
La frecuencia de una onda sonora se define como el numero de pulsaciones (ciclos) que tiene por unidad de tiempo (segundo).La unidad correspondiente a un ciclo por segundo es el herzio (Hz).
Las frecuencias mas bajas se corresponden con lo que habitualmente llamamos sonidos "graves" , son sonidos de vibraciones lentas. Las frecuencias mas altas se corresponden con lo que llamamos "agudos" y son vibraciones muy rapidas.
El espectro de frecuencias audible varia segun cada persona, edad etc. Sin embrago normalmente se acepta como el intervalos entre 20 Hz y 20 kHz.

¿Qué es un Decibelio (dB)?
El decibelio es una unidad logarítmica de medida utilizada en diferentes disciplinas de la ciencia. En todos los casos se usa para comparar una cantidad con otra llamada de referencia. Normalmente el valor tomado como referencia es siempre el menor valor de la cantidad. En algunos casos puede ser un valor promediado aproximado. En Acústica la mayoría de las veces el decibelio se utiliza para comparar la presión sonora, en el aire, con una presión de referencia. Este nivel de referencia tomado en Acústica, es una aproximación al nivel de presión mínimo que hace que nuestro oído sea capaz de percibirlo. El nivel de referencia varia lógicamente según el tipo de medida que estemos realizando. No es el mismo nivel de referencia para la presión acústica, que para la intensidad acústica o para la potencia acústica. A continuación se dan los valores de referencia.

• Nivel de Referencia para la Presión Sonora (en el aire) = 0.00002 = 2E-5 Pa (rms)
  
  
• Nivel de Referencia para la Intensidad Sonora ( en el aire) = 0.000000000001 = 1E-12 w/m^2
  
  
• Nivel de Referencia para la Potencia Sonora (en el aire) = 0.00000000001 = 1E-12 w Como su nombre indica el decibelio es la décima parte del Bel. El Bel es el logaritmo en base 10 de la relación de dos potencias o intensidades. No obstante esta unidad resulta demasiado grande por lo que se ha normalizado el uso de la décima parte del Bel, siendo el decibel o decibelio. La formula para su aplicación es la siguiente, partiendo que la intensidad acústica en el campo lejano es proporcional al cuadrado de la presión acústica, se define el nivel de presión sonora como:Lp = 10log (p^2/pr) = 20 log p/pr Siendo Lp = Nivel de Presion sonora; p la presion medida; pr la presion de referencia (2E-5 Pa)

Como es fácil ver; el nivel de referencia siempre se corresponde con el nivel de 0 dB:
Lp = 20log (0.00002/0.00002) = 20log(1) = 20 * 0 = 0 dB Por la tanto en 0 dB tenemos el umbral de audición del oído humano, se supone que no es posible oír por debajo de este nivel, o sea variaciones de nivel en la presión del aire inferiores a 0,00002 pascal.
La razón por la que se utiliza el decibelio es que si no, tendríamos que estar manejando números o muy pequeños o excesivamente grandes, llenos de ceros, con lo que la posibilidad de error seria muy grande al hacer cálculos. Ademas también hay que tener en cuenta que el comportamiento del oído humano esta mas cerca de una función logarítmica que de una lineal, ya que no percibe la misma variación de nivel en las diferentes escalas de nivel, ni en las diferentes bandas de frecuencias.

¿Cómo se mide el Nivel Sonoro?
Para medir el nivel sonoro disponemos de los Sonómetros. Estos aparatos nos permiten conocer el Nivel de Presión sonora o SPL (Sound Presure Level). Normalmente suelen ser sistemas digitales y presentan en una pantalla de cristal liquido los valores medidos. Estos siempre se dan como decibelios dB y en referencia al valor antes señalado de (2E-5 Pa). Con el sonometro es posible ademas del hallar el valor rms de la presión, tambien ver los picos máximos y niveles minimos de la medida. Como se vera en el capitulo de ponderaciones, los sonometros normalmente no dan la medida en dB lineales si no que dan ya con la ponderacion y son dBA/dBC etc..
Una funcion muy utilizada a la hora de medir niveles de presion acustica y que ofrecen los sonometros es la medicion en modo Leq. Normalmente se utiliza el Leq 1´ (leq a un minuto). El sonometro mide las diferentes presiones que se generan durante un tiempo determinado (Leq X) siendo X = 1 minuto en nuestro caso, el valor que nos da al finalizar el minuto de medida es un valor en dB que equilvadria al de una señal de valor continuo durante todo el minuto y que utilizaria la misma energia que se ha medido durante el minuto. Hay que observar que en una medida de un minuto los valores varian y si se quiere determinar un valor medio de ruido hay que hacerlo con la funcion Leq, de otra forma se obtendran valores erroneos puesto que podemos tener valores de pico durante un instante y no ser representativos del nivel de ruido normal que se esta intentando determinar.

¿Qué es el dBA o la ponderación -A-?
En el punto anterior hemos visto que el dB es un valor lineal, quiere decir que los valores medidos son los valores tomados como validos sin que sufran ninguna alteración. Si los valores de presión acústica los medimos de esta forma, linealmente, aun siendo cierta dicha medida, tendra poco valor en cuanto a la percepción del odio humano. El oido no se comporta igual para el mismo nivel de presión en diferentes frecuencias. Por ejemplo tomemos un sonido lineal en toda la banda de 20 Hz a 20 kHz tenemos en todas las bandas un nivel de 30 dB, si nuestro oído fuese lineal oiríamos los mismo o mejor con la misma intensidad auditiva las frecuencias mas bajas, que las medias y que las agudas. Sin embargo esto no es cierto el oido humano tiene una menor sensibilidad en las frecuencias mas graves, y en las mas agudas frente a las medias. Lo que mas oímos por tanto son las frecuencias medias, y las que menos las mas graves seguidas de las mas agudas.
Como vemos es necesario encontrar una forma de ajustar los niveles de dB que hemos medido con la percepción que el oído tiene de los mismos según cada frecuencia. Esta correccion se realiza ponderando los dB medidos mediante una tabla de ponderacion ya especificada y que se llama tabla "A". Los decibelios ya ponderados en "A" se representan como dBA y los no ponderados, llamados lineales, como dB.
Por ejemplo si en una frecuencia de 100 Hz hemos medido 80 dB, al ponderarlo pasaran a ser 60,9 dBA, esto quiere decir que un nivel de presión sonora de 80 dB en una frecuencia de 100 Hz es oída por nuestro sistema de audición como si realmente tuviese 60,9 dBA y no 80 dB.
Al final se adjuntan unas tablas con las ponderaciones de A y C.

¿Cómo se suman los niveles del sonido?
Hemos visto que el decibelio es una funcion logaritmica y por tanto cuando hablamos de dB de presion sonora no es posible sumarlos sin mas. Por ejemplo 30 dB + 30 dB no es igual a 60 dB si no a 33 dB como vamos a ver a continuacion.
Para poder sumar dos decibelios podemos emplear la siguiente ecuacion:
Suma dB1 + dB2 = 10 log (10^(dB1/10) + 10^(dB2/10)) 30 dB + 30 dB = 10 log(10^(30/10) + 10^(30/10) =
10 log(10^3 + 10^3) = 10 log ( 1000 + 1000) = 33 dB La suma de dos dB nunca puede ser mas de 3 dB mas que el mayor de los dos. Si la diferencia que hay entre los dos valores a sumar es mayor de 10 dB la suma no tiene valor practico y se toma el valor del mayor de los dos. Por ejemplo si sumamos 20 dB + 10 dB el resultado sera igual a 20 dB (aproximado). Solamente son significativos para la suma los valores que tienen una diferencia menor a 10 dB.

¿A partir de qué niveles el sonido es perjudicial?
Por encima de los 100 dBA es muy recomendable siempres que sea posible utilizar protectores para los oidos. Si la exposicion es prolongada, por ejemplo en puestos de trabajos, se considera necesario el utilizar protectores en ambientes con niveles de 85 dBA, siempre y cuando la exposicion sea prolongada. Los daños producidos en el oido por exposiciones a ruidos muy fuertes son acumulativos e irreversibles, por lo que se deben de extremar las precauciones. De la exposicion prolongada a rudios se observan transtornos nerviosos, cardiacos y mentales.

¿Qué es la Presión Acústica y el Nivel de Presión Acústica?
La presion sonora como hemos visto antes, es la presion que se genera en un punto determinado por una fuente sonora. El nivel de presion sonora SPL se mide en dB(A) SPL y determina el nivel de presion que realiza la onda sonora en relacion a un nivel de referencia que es 2E-5 Pascal en el aire.
Es el parametro mas facil de medir, se puede medir con un sonometro. Su valor depende del punto donde midamos, del local etc. Realmente no da mucha informacion sobre las caracteristicas acusticas de la fuente, a no ser que se haga un analisis frecuencial de los nivel de presion, dado que el SPL siempre esta influenciado por la distancia a la fuente, el local etc.

¿Qué es la Intensidad Acústica y el Nivel de Intensidad Acústica?
Se puede definir como la cantidad de energia sonora transmitida en una direccion determinada por unidad de area. Con buen oido se puede citar dentro de un rango de entre 0.000000000001 w por metro cuadrado, hasta 1 w.
Para realizar la medida de intensidades se utiliza actualmente analaizadores de doble canal con posibilidad de espectro cruzado y una sonda que consiste en dos microfonos separados a corta distancia. Permite determinar la cantidad de energia sonora que radia una fuente dentro de un ambiente ruidoso. No es posible medirlo con un sonometro. El nivel de intensidad sonora se mide en w/m2.

¿Qué es la Potencia Acústica y el Nivel de Potencia Acústica?
La potencia acústica es la cantidad de energia radiada por una fuente determinada. El nivel de potencia Acústica es la cantidad de energia total radiada en un segundo y se mide en w. La referencia es 1pw = 1E-12 w.
Para determinar la potencia acustica que radia una fuente se utiliza un sistema de medicion alrededor de la fuente sonora a fin de poder determinar la energia total irradiada.
La potencia acustica es un valor intrinseco de la fuente y no depende del local donde se halle. Es como una bombilla, puede tener 100 w y siempre tendra 100 w la pongamos en nuestra habitacion o la pongamos dentro de una nave enorme su potencia siempre sera la misma. Con la potencia acustica ocurre lo mismo el valor no varia por estar en un local reverberante o en uno seco.Al contrario de la Presion Acústica que si que varia segun varie las caracteristicas del local donde se halle la fuente, la distancia etc.

¿Cuál es la velocidad de propagación del sonido en el aire, agua, etc. ?
La velocidad de propagacion del sonido en el aire es de unos 334 m/s . y a 0º es de 331,6 m/s. La velocidad de propagacion es proporcional a la raiz cuadrada de la temperatura absoluta y es alrededor de 12 m/s mayor a 20º. La velocidad es siempre independiente de la presion atmosferica.
En el agua la velocidad de propagacion es de 1500 m/s. Es posible obtener medidas de temperatura de los oceanos midiendo la diferencia de velocidad sobre grandes distancias.
Si necesitas mas datos sobre la propagacion del sonido en los materiales recurre al CRC Handbook of Chemistry & Physics.

¿Qué es el Tiempo de Reverberación?
El Tiempo de Reverberacion RT, es el tiempo que tarda una señal, desde que esta deja de sonar, en atenuarse un nivel de 60 dB. Para realizar la medida se genera un ruido y se mide a partir de que este deja de sonar, entonces se determina el tiempo que tarda en atenuarse 60 dB.
El Tiempo de Reverberacion se mide de forma frecuencial, esto es, un local no tien el mismo RT en 200 Hz que en 4 kHz. Ello es debido a que el RT biene determinado por el Volumen de la sala, y por los coeficientes de absorcion de sus superficies, o si se prefiere por las superficies con un coefiencte de absorcion determinado. Como los coeficientes de absorcion de los diferentes materiales que componen cualquie local no son iguales para todas las frecuencias, las reflexiones generadas en el interior del local seran diferentes para cada frecuencia y por lo tanto el RT del local es diferente segun las frecuencias.
Para calcular la RT de un local sin realizar mediciones se puede utilizar la formula de Sabine:
RT60 = 0,163 * (V/A)
V = Volumen de la sala en m3 y A = Superficie de Absorcion en m2

Como norma cuanto mayor es el local mayor es el RT. Si los materiales que lo componen internamete son poco absorbentes el RT tambien aumentara.
El valor de RT es muy importante si se quiere conseguir buenos niveles de inteligibilidad dentro de los locales.

¿Qué es el Coeficiente de Absorción de un material?
El coeficiente de absorcion de un material es la relacion entre la energia absorbida por el material y la energia reflejada por el mismo. Dada esta formulacion su valor siempre esta comprendido entre 0 y 1. El maximo coefciente de absorcion esta determinado por un valor de 1 donde toda la energia que incide en el material es absorbida por el mismo, y el minimo es 0 donde toda la energia es reflejada.
El coeficiente de absorcion varia con la frecuencia y por tanto los fabricantes de materiales acusticos dan los coeficientes de absorcion por lo menos en resolucion de una octava.
Sabiendo los materiales de una sala y sabiendo sus coeficientes de absorcion podemos saber como sonora esa sala en cada frecuencia y podremos tambien saber, mediante la formula de Sabine, Eyring etc, el tiempo de reverberacion tambien por frecuencias.

Tablas de Ponderación A, C y U (dB).
Nominal ..........Exacta
Frecuencia...... Frecuencia .....A-weight .......C-weight .....U-weight
10 .....................10.00 ...........-70.4 ............-14.3.............. 0.0
12.5 ..................12.59 ...........-63.4 ...........-11.2 ...............0.0
16 .....................15.85 ...........-56.7 ............- 8.5 ...............0.0
20 .....................19.95 ...........-50.5 ............- 6.2 ...............0.0
25 .....................25.12 ...........-44.7 ............- 4.4 ...............0.0
31.5 ..................31.62 ...........-39.4 ............- 3.0 ...............0.0
40 .....................39.81 ...........-34.6 ............- 2.0 ...............0.0
50 .....................50.12 ...........-30.2 ............- 1.3 ...............0.0
63 .....................63.10 ...........-26.2 ............- 0.8 ...............0.0
80 .....................79.43 ...........-22.5 ............- 0.5 ...............0.0
100 .................100.00 ...........-19.1 ............- 0.3 ...............0.0
125 .................125.9 .............-16.1............ - 0.2 ...............0.0
160 .................158.5 .............-13.4 ............- 0.1 ...............0.0
200 .................199.5 .............-10.9 ..............0.0 ................0.0
250 .................251.2 ..............- 8.6 ..............0.0 ................0.0
315 .................316.2.............. - 6.6 ..............0.0 ................0.0
400 .................398.1 ..............- 4.8 ..............0.0 ................0.0
500 .................501.2 ..............- 3.2 ..............0.0 ................0.0
630 .................631.0 ..............- 1.9 ..............0.0 ................0.0
800 .................794.3 ..............- 0.8 ..............0.0 ................0.0
1000 .............1000.0 .................0.0 ..............0.0 ................0.0
1250 ..............1259 ................+ 0.6.............. 0.0 ................0.0
1600 ..............1585 ................+ 1.0 ...........- 0.1................ 0.0
2000 ..............1995 ................+ 1.2 ...........- 0.2 ................0.0
2500 ...............2512 ...............+ 1.3 ...........- 0.3 ................0.0
3150 ..............3162 ................+ 1.2 ...........- 0.5 ................0.0
4000 ..............3981 ................+ 1.0 ...........- 0.8 ................0.0
5000 ..............5012 ................+ 0.5 ...........- 1.3 ................0.0
6300 ..............6310 .................- 0.1 ...........- 2.0 ................0.0
8000 .............7943 .................- 1.1 ...........- 3.0 .................0.0
10000 ..........10000 .................- 2.5 ...........- 4.4 .................0.0
12500 ..........12590 .................- 4.3 ..........- 6.2 ...............- 2.8
16000 ..........15850 .................- 6.6 ...........- 8.5 ..............-13.0
20000 ..........19950 .................- 9.3 ..........-11.2 ..............-25.3
25000 ...........25120 ................-37.6
31500 ...........31620 ................-49.7
40000 ...........39810 ................-61.8

¿Qué es Eco, Reverberación y Resonancia?
Cuando se genera un sonido en el interior de un local las superficies que componen el mismo ocasionan una serie de diferentes efectos dependiendo del las características de dichas superficies.
Esto ocurre porque las ondas sonoras inciden en las diferentes superficies y estas las reflejan de diferente forma según su coeficiente de reflexión acústica.
Como es lógico, primero siempre se percibe el sonido directo, esto es, el sonido que nos llega a nuestro oído sin que se aún se halla reflejado en ninguna superficie. Una vez recibido el sonido directo, llegará a nuestros oídos, con un retraso de tiempo con respecto al sonido directo, el sonido reflejado por las superficies del local.
Tanto el retraso como el nivel sonoro del sonido reflejado dependen de las características físicas del local y sus superficies.
Si el retraso entre el sonido directo y el reflejado es mayor de 1/10 de segundo, nuestro sistema de audición será capaz de separar las dos señales y percibirlas como tales, primero una y después la otra, esto es lo que se entiende por eco. Por ejemplo: supongamos que estamos dentro de un local de grandes dimensiones y una persona que esta separada de nosotros a cierta distancia nos dice "HOLA"; primero llegara a nuestros oídos el "HOLA" del sonido directo, y en el caso de un Eco este nos llegara como mínimo 1/10 segundo después, por lo tanto oiremos "HOLA....(1/10 segundo minimo)...HOLA", y lo interpretaremos efectivamente como dos mensajes diferentes separados por un intervalo de tiempo determinado. Sin embargo nuestro interlocutor únicamente ha articulado un "HOLA".
Cuando en la misma situación que en el caso anterior, el sonido reflejado nos llega con un tiempo inferior a 1/10 de segundo, nuestro sistema de audición no es capaz de separar ambas señales y las toma como una misma pero con una duración superior de esta. Normalmente esto se entiende como reverberación. La reverberación de un local se mide según su tiempo de reverberación (rt) en segundos y varia según la frecuencia de análisis que se utilize. Esto es debido a que los diferentes materiales que componen las superficies del local no se comportan por igual en todo el espectro sonoro, y por tanto los coeficientes de absorción de cada superficie de un mismo material varia según la frecuencia. Conociendo el tiempo de reverberación de un local podemos saber como se comportara el mismo en diferentes aplicaciones. Cuando el tiempo de reverberación alcanza valores muy altos con respecto al sonido directo, puede ocurrir un enmascaramiento de este y se puede perder la capacidad de entender la información contenida en el mensaje que se percibe.
La resonancia se ocasiona cuando un cuerpo entra en vibración por simpatía con una onda sonora que incide sobre el y coincide su frecuencia con la frecuencia de oscilación del cuerpo o esta es múltiplo entero de la frecuencia de la onda que le incide.

Teoría muy básica sobre conjuntos de sonido
Hay varios tipos de equipos, esta el que es para oír música bien dentro del coche (ya dependiendo de los vatios que lleves se oirá por fuera mas o menos), y el botellonero, para dar música a la gente, ya sea en botellones o por la calle.

Un equipo normal, para oír música bien... se compone de: Etapa 4 canales, vías delanteras (tweeter+woofer) y subwoofer en maletero. Además esta es la configuración, por llamarlo de alguna manera, estándar. ¿Porque? Porque es la que tiene una buena escena, el conductor va delante y siente y oye el sonido que mandan los altavoces delanteros, que son acompañado de los subgraves que envuelven el vehiculo. Es una sensación extraordinaria

A diferencia de lo que se suele decir, en un buen equipo de sonido con definición buena y calidad aceptable, un altavoz detrás rompe esa escena, rompe, digamos que empañan el sonido de delante, para un equipo botellonero en el que abres el maletero no hay mas remedio, pero en un equipo normal, los altavoces de atrás... no son necesarios. Si te gusta el sonido atrás, pues algo de relleno pero de baja potencia es una buena opción.

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