UNIVERSIDAD TÉCNICA DEL NORTE

Facultad de Ingeniería en Ciencias Aplicadas

Integrantes: Tatiana Medina

Darío Criollo

Brayan Pérez

Klever Pujota

Carrera: Ingeniería en Sistemas Computacionales

Fecha: 26/11/13

Producción de Audio y Video

FÍSICA DEL

SONIDO

CONCEPTO DE SONIDOEl sonido es una vibración producida por un objeto material, que se transmite en forma de ondas, a través del aire. Éste tiene la propiedad de ser captado  por el sentido auditivo, aunque no siempre sucede así, por ejemplo hay sonidos que escapan a la percepción humana y no a la de otros animales.

PROPAGACIÓNPara que la onda sonora se propague en un medio este debe ser elástico, tener masa e inercia. El aire posee además algunas características relevantes para la propagación del sonido:

•La propagación es lineal. Esto permite que diferentes ondas sonoras se propaguen por el mismo espacio al mismo tiempo sin afectarse.•El medio es no dispersivo. Por esta razón las ondas se propagan a la misma velocidad independientemente de su frecuencia o amplitud.•El medio es homogéneo. No existen direcciones de propagación privilegiadas por lo que el sonido se propaga esféricamente (en todas direcciones).

ONDAS DE SONIDOLas ondas mecánicas son las que se propagan a través de un material (sólido, líquido, gaseoso). La velocidad de propagación depende de las propiedades elásticas e inerciales del medio. Hay dos tipos básicos de ondas mecánicas: transversales y longitudinales.En las ondas longitudinales el desplazamiento de las partículas es paralelo a la dirección de propagación, mientras que en las ondas transversales es perpendicular.Las ondas sonoras son longitudinales. En muchos instrumentos (como en la vibración de una cuerda) podemos identificar ondas transversales (así como en la membrana basilar dentro de la cóclea, en el oído interno).

MAGNITUDES FÍSICAS DEL SONIDO• Longitud de onda: indica el tamaño de una onda, que es la distancia entre el

principio y el final de una onda completa (ciclo).• Frecuencia: número de ciclos (ondas completas) que se producen o que se

reciben por unidad de tiempo. En el caso del sonido la unidad de tiempo es el segundo y la frecuencia se mide en Hertz (ciclos por segundo). 

• Periodo: es el tiempo (medido en segundos) que tarda un ciclo en completarse. Es la función inversa de la frecuencia, PERIODO (T) = 1 / FRECUENCIA (F)

• Amplitud: indica la cantidad de energía que contiene una señal sonora. No hay que confundir amplitud con volumen o potencia acústica.

• Fase: la fase de una onda expresa su posición relativa con respecto a otra onda.• Potencia: la potencia acústica es la cantidad de energía radiada en forma de

ondas por unidad de tiempo por una fuente determinada. La potencia acústica depende de la amplitud.

VELOCIDAD DEL SONIDO

•El sonido tiene una velocidad de 331,5 m/s cuando: la temperatura es de 0 °C, la presión atmosférica es de 1 atm (nivel del mar) y se presenta una humedad relativa del aire de 0 % (aire seco). Aunque depende muy poco de la presión del aire.•La velocidad del sonido depende del tipo de material. Cuando el sonido se desplaza en los sólidos tiene mayor velocidad que en los líquidos, y en los líquidos es más veloz que en los gases. Esto se debe a que las partículas en los sólidos están más cercanas.

Donde:

, es la temperatura en grados Celsius. Si la temperatura ambiente es de

15 °C, la velocidad de propagación del sonido es 340 m/s (1224 km/h ).

REVERBERACIÓN

La reverberación es la suma total de las reflexiones del sonido que llegan al lugar del oyente en diferentes momentos del tiempo. Auditivamente se caracteriza por una prolongación, a modo de "cola sonora", que se añade al sonido original. La duración y la coloración tímbrica de esta cola dependen de:• La distancia entre el oyente y la fuente sonora.• La naturaleza de las superficies que reflejan el sonido.

PRESIÓN SONORAEl incremento de presión de la presión atmosférica en ausencia de sonido se lo denomina presión sonora (p). La presión sonora es la presión que se debe agregar a la presión atmosférica para obtener el valor real de presión atmosférica en presencia de sonido. Las presiones sonoras audibles varían entre los 20 micro Pa y los 20 Pa.

SONIDO

DIGITAL

EL SONIDO DIGITAL

Es toda aquella señal sonora, normalmente analógica, que se reproduce, guarda y edita en términos numéricos discretos. La señal analógica se codifica a través del sistema binario.

EL SONIDO DIGITAL GENERALMENTE PUEDE:

Guardarse Copiarse infinitamente sin perder calidad. Reproducirse  

• Además puede procesarse de manera mucho más flexible y potente que mediante procesos analógicos.

• El almacenamiento de archivos de audio digitales puede ser infinito mientras que en el sonido analógico está limitado por el espacio.

• La manipulación y edición del sonido digitalizado es más sencilla y ofrece muchas más posibilidades.

• El soporte digital más importante ha sido el compact disc o CD, creado conjuntamente por Philips y Sony. En los CDs estándar se pueden almacenar hasta 700 mb de datos y se reproducen a través de un lector óptico. El declive de este soporte comenzó con la aparición de los mp3.

ELEMENTOS DE UN SONIDO DIGITALFrecuencia (altura):

Es el número de vibraciones por segundo que da origen al sonido analógico. El espectro de un sonido se caracteriza por su rango de frecuencias. Ésta se mide en Hertzios (Hz). El oído humano capta sólo aquellos sonidos comprendidos en el rango de frecuencias 20 Hz y 20.000 Hz.

FRECUENCIA DE MUESTREO Es el numero de muestras que se toman por segundo de una

señal analógica en su paso a digital. Las frecuencias normalizadas son 44,100 Hz, 22050 Hz, 11,025 Hz

Para obtener la calidad de sonido de un CD de audio son necesarias 44,100 muestras.

Por ejemplo: 44100 Hz. nos indica que en un segundo se tomaron 44100 muestras de la señal analógica de audio para crear el audio digital correspondiente. Un audio tendrá más calidad cuanto mayor sea su tasa de muestreo. Algunas frecuencias estándares son 44100 Hz., 22050 Hz., y 11025 Hz.

TAMAÑO DE LA MUESTRA Son los numeros de bits empleados

para grabar. 16 bits para grabar con calidad CD audio, y 8 bits para grabar con calidad emisora de radio.

AMPLITUD (intensidad, volumen): Es la cantidad de fuerza o energía de un sonido. La medida de la amplitud es logarítmica y se hace en

decibelios dB. Subir 3 dB duplica la potencia de un sonido.

RUIDOS: Son sonidos de forma aleatoria y no deseadas que proceden

de diversas fuentes y distorsionan o enmascaran el sonido fundamental. Se mide en dB.

Conversión analógico – digital Digitalizar audio es el proceso mediante el cual el sonido

analógico se convierte en una secuencia de dígitos (1 y 0) a través del sistema binario. A este proceso se le llama muestreo o, en inglés, sampling.

Existen varias maneras de transformar el sonido analógico en sonido digital. La más común es la captación del sonido digital mediante un micrófono. Este dispositivo recoge las vibraciones sonoras a través de una membrana. Las vibraciones convertidas en electricidad son transmitidas a un ordenador mediante un cable y éste las digitaliza a través de la placa de sonido.

TAMAÑO DEL ARCHIVOSe obtiene multiplicando el numero de canales por la frecuencia, por el tamaño de la muestra y por la duracion. C*F*t*T

POR EJEMPLO:

Si queremos saber cuántos ceros y unos se necesitan para almacenar tres minutos de sonido digital con calidad CD (44,1 kHz y 16 bits estéreo), debemos realizar el siguiente cálculo:

3 minutos x 60 segundos = 180 segundos

180 segundos 44100 muestras por segundo = 7.938.000 muestras

7.938.000 muestras x 16 bits = 127.008.000 bits

127.008.000 bits x 2 canales = 254.016.000 bits

Entonces para almacenar una canción de 3 minutos con calidad de CD necesitaremos 254.016.000 ceros y unos o, lo que es igual,

31.752.000 bytes (unos 30 Mb).

SOFTWARE DE TRATAMIENTO

Audacity:

Es un programa libre que permite grabar sonidos con micrófono o líneas de entrada

Modificar la velocidad y el tono de grabación.

Editar (cortar, pegar, unir y mesclar) sonidos con formato WAV, mp3, entre otros.

PROCESO

COGNITIVO DE

LA AUDICIÓN

Los principios y las reglas de la teoría musical tradicional han sido tomados como base para la formación musical y para el desarrollo de diversos programas utilizados como secuencia de aprendizaje.

Los avances en el campo científico brindan una excepcional ayuda a los maestros a través de la investigación en psicología de la música al aportar a la formación musical auditiva importantes modelos teóricos y aproximaciones metodológicas que iluminan las prácticas en el aula.

En el medio científico se considera que todavía está por escribirse una teoría musical contemporánea basada en lo que escucha y entiende un oyente competente en culturalizado.

La educación auditiva como operación de la mente en tiempo real que procesa la gramática y sintaxis musical exige una nueva concepción

de la enseñanza. Su inserción como camino formativo de desarrollo expresivo y mental es el gran desafío que nos debemos los pedagogos, investigadores y diseñadores de currículos.

FUNCIONES DEL

SONIDO EN

MEDIOS

El sonido puede conducir nuestra atención dentro de la imagen. El sonido puede

anticipar algún elemento visual y dirigir hacia él nuestra atención. La banda sonora puede

aclarar hechos de la imagen, contradecirlos o hacerlos ambiguos. En cualquier caso, el

sonido debe entablar una relación activa con la imagen.

Factual

Cuando comunica algo directamente (un discurso).

Ambiental

Establece una ubicación (ruidos de automóviles que sugieren una escena en la calle).

Interpretativo

Cuando evoca pensamientos, sentimientos, ideas, etc. (el sonido de un trombón que imita una risa burlona).

SimbólicoCuando usa símbolos de asociación para indicar lugares, estados de ánimo, acontecimientos, etc. (el sonido largo de la sirena que denota un bombardeo).

ImitativoLa imitación de un movimiento o acción de un sujeto (el tic-tac para indicar que se acerca la hora señalada).

Identificativo

Cuando se asocia a gentes o acontecimientos particulares (leitmotiv, tema musical para identificar a un personaje o escrita especialmente para él o ella).

Recapitulativo

Recuerda sonidos ya conocidos o presentados con anterioridad.

ConectivoLiga escenas, hechos, etc. (Véase Puente musical).

De montaje

Sucesión de sonidos ordenados para lograr un efecto dramático o cómico, por ejemplo: las notas del Gordo y el Flaco.

GRACIAS