tema 1 biofisica del sonido

Upload: zurine-carrera-fernandez

Post on 14-Oct-2015

43 views

Category:

Documents


0 download

TRANSCRIPT

  • Cuando un punto (P) recorre una circunferencia con velocidad uniforme, su proyeccin (Q) sobre cualquiera de los dimetros de esta, realiza un tipo de movimiento armnico simple.

    La resultante es una sinusoide, ya que la variacin del tiempo t, se traduce como una variacin del sin x, donde x es el ngulo que forma el radio con el semi-eje positivo de abscisas (x es proporcional al tiempo).

  • Cuando una partcula se mueve desde un punto extremo, hasta el otro y vuelve (pasando dos veces por la posicin de equilibrio), decimos que ha hecho una oscilacin o vibracin completa.

    Si no aplicamos ninguna fuerza exterior, la amplitud o intensidad de este movimiento va decreciendo progresivamente, pero a veces es posible compensar esta prdida de amplitud con impulsos de forma que cada vibracin sea idntica a la precedente. En este caso decimos que el movimiento es peridico y se llama perodo( T ), al tiempo que tarda en tener lugar una vibracin completa.

    Se llama frecuencia ( f ) al nmero de oscilaciones por unidad de tiempo. Por la propia definicin, el perodo es el inverso de la frecuencia: T = 1/f.

  • La velocidad con que se propaga depende del material que sirve como medio de transporte.

    As, la velocidad del sonido en el aire seco a 0C es de 331 m/s (medicin de la Academia de Ciencias de Pars en 1882); por cada elevacin de un grado de temperatura, la velocidad del sonido en el aire aumenta en 0,62 m/s.

    En el agua de mar a 8C la velocidad del sonido es de 1435 m/s. (mediciones de Colladon y Sturm en 1827).

    En los slidos la velocidad es del orden de Km./s. Por ejemplo la velocidad en el acero es de 5 Km./s.

  • 4151,21344Aire ( 20 C)1,48 106988,21484Agua ( 20 C)6,12 10617003600Hueso Compacto1,56 10610201530Cerebro1,63 10610401568Msculo 1,36 1069701400Grasa

    Impendaciaacstica

    Densidad (Kg /m3)

    Velocidad del Sonido (m/s)

    Medio

    La velocidad del sonido es mayor en medios slidospor su mayor densidad,

    Sin embargo la impedancia o resistencia acusticaaumenta

  • La frecuencia es el nmero de oscilaciones que una onda efecta en un determinado intervalo de tiempo. El nmero de ciclos por segundo se llama hercio (Hz), y es la unidad con la cual se mide la frecuencia. (Kilohercios Khz-miles de hercios por segundo; megahercios MHz-millones de cpsy gigahercios GHz-miles de millones de cps)

    Desde el punto de vista musical, la frecuencia se relaciona con la altura o tono de la nota musical a que corresponde. Cuanto ms grande es la frecuencia, ms alto es el tono de una nota musical. El sonido es ms agudo.

    Los humanos somos sensibles a las vibraciones con frecuencia comprendida entre 16 Hz y 20.000 Hz. Por debajo de 16 Hz se llaman infrasonidos y por encima, ultrasonidos.

    Las notas producidas por el teclado de un piano tienen un rango de frecuencia de 27 a 3.840 Hz, distribuidos en 7 octavas.

  • La longitud de onda se obtiene a partir de la frmula: espacio=velocidad tiempo

    Cuando hablamos de una vibracin armnica, longitud de onda=velocidad de transmisin perodo, es decir:

    La ecuacin que relaciona v, , y f es: v=f . La imagen de arriba corresponde a una onda de f= 4Hz.

    La funcin que dibujara esta grfica sera g(t)=sin(2 4t), y el perodo T es igual a 1/f=1/4.

  • Este es el caso del diapasn. Produce un sonido puro, casi sin armnicos, que no vara con cambios de temperatura.

    Normalmente, al hacer vibrar un cuerpo, no obtenemos un sonido puro, sino un sonido compuesto de sonidos de diferentes frecuencias.

    A estos se les llama armnicos. La frecuencia de los armnicos, siempre es un mltiplo de la frecuencia ms baja llamada frecuencia fundamental o primer armnico. A medida que las frecuencias son ms altas, los segmentos en vibracin son ms cortos y los tonos musicales estn ms prximos los unos de los otros.

    Los armnicos contribuyen a la percepcin auditiva de la calidad de sonido o timbre

  • Intensidad: La intensidad del sonido percibido, o propiedad que haceque ste se capte como fuerte o como dbil, Es una magnitud que daidea de la cantidad de energa que est fluyendo por el medio comoconsecuencia de la propagacin de la onda.

    Cualidades del sonido

    Tono: El tono es la cualidad del sonido mediante la cual el odo le asigna un lugar en la escala musical, permitiendo, por tanto, distinguirentre los graves y los gudos. La magnitud fsica que est asociada al tono es la frecuencia. Los sonidos percibidos como graves corresponden a frecuencias bajas, mientras que los agudos son debidosa frecuencias altas.As el sonido ms grave de una guitarra corresponde a una frecuenciade 82,4 Hz y el ms agudo a 698,5 hertzs

    Timbre: El timbre es la cualidad del sonido que permite distinguirsonidos procedentes de diferentes instrumentos, aun cuando poseanigual tono e intensidad.