Tema 2

Reflexión de ondasEfecto Doppler

RefracciónInterferencias

ResonanciaImpedancia:resistencia acústica del medio

Intensidad del SonidoCurvas audiométricas

Propiedades generales de las ondas y Acústica aplicada

La reflexión- cambio que se produce en la dirección de propagación de una onda dentro de un medio. Ocurre cuando la onda choca contra la superficie de otro medio, y cambia su dirección, pero no su forma. La refracción, onda que se propaga por un medio y pasa a otro medio en el que su velocidad de propagación es diferente, cambiando también su dirección. Se produce además una perdida de energía en este cambio

• El eco y la reverberación son fenomenosauditivos relacionados con la reflexión

• Ciertos animales aprovechan estefenomeno para la localización de presas o la navegación ( emiten frecuenciasultrasonicas)

• El efecto Doppler, las ondas de choque y la barrera del sonido tambien estanrelacionados con la trasmisión del sonido

Efecto Doppler: Se produce cuando entre un foco de emisión y un observador, existe un movimiento relativo. En este caso, el observador detecta una frecuencia diferente a la frecuencia de emisión.El cambio de tono es consecuencia de del movimiento de la fuente. Lo que se produce es un “amontonamiento” de las ondas emitidas en la direccion del movimiento,

El efecto Doppler se utiliza para examinar el movimiento de partes internas del cuerpohumanoEl Doppler en sus diferentes modalidadespermite el estudio de los flujos dentro delCorazón, debido al cambio de frecuencia por el mpvimiento.

Ondas de choque: Cuando el emisor se desplaza con una velocidad suficiente para romper el flujo normal de las moléculas de aire que se apartan para dejar paso al objeto que se aproxima, las ondas se superponen, al no tener espacio para transmitirseEl “choque de compresibilidad” provoca cambios importantes en la distribución de presiones, densidades y temperaturas del aire alrededor del cuerpo en movimiento Avion supersónico (Romper la barrera del sonido v=1223 km/h)

440 Hz y 441 Hz

Interferencia sonora : Fenómeno que se produce por la interacción de dos tonos puros emitidos a la vezCuando coinciden al mismo tiempo los momentos de

máxima y mínima presión los tonos estan en fase (el sonido se refuerza doblemente). Si estan separadosmedio ciclo, coinciden inversamente, estandesfasados y se anulan .

En una vibracion ideal es decir sin rozamientos (péndulo) la forma de la vibración es siempre senoidal y la frecuencia de la oscilación es siempre la misma. Esta frecuencia es conocida como frecuencia resonante

Las fuerzas de rozamiento (siempre existen) y si se quiere mantener la vibración o forzar al objeto a vibrar a otra frecuencia distinta de la frecuencia resonante, hemos de aplicar “fuerza adicional”. Esto es una vibración forzada ( diapason sobre la mesa)

Si aplicamos una estimulo de amplitud constante, la vibración del objeto será mayor siempre que coincidan la frecuencia de la vibración con la frecuencia resonante del objetos decir la frecuencia de la perturbación estimulante coincide con la frecuencia resonante del objeto

Ejemplo: Soprano que hace estallar un vaso

Resonancia

El fenómeno de la resonancia tiene implicaciones en la Audiología, y en el Lenguaje

Podemos definir resonancia como la capacidad que tiene un cuerpo hueco de entrar en vibración por simpatía, cuando en las proximidades se encuentra un un productor de ondas sonoras ( Matraz de Helmholtz)

El aire del matraz empieza a vibrar de forma forzada por causa del Diapasón

La masa de aire en el cuello se opone a la vibraciónImpedancia por masa

La elasticidad del aire dentro del matraz también se oponeImpedancia por elasticidad o rigidez

El Rozamiento de las paredes rígidas del matraz que no vibra Impedancia por rozamiento

La impedancia es directamente proporcional a la densidad del medio

A la impedancia por masa se la conoce como reactancia de masa y es directamente proporcional a la frecuencia:Cuantas mas vibraciones mas resistencia, la reactancia de masa se opone al paso de los agudos

A la impedancia por elasticidad a se la conoce como reactancia de elasticidad y es inversamente proporcional a la frecuencia:Cuantas mas vibraciones menos resistencia, la reactancia de elasticidad se opone al paso de los graves

Consecuencias si se anulan ambas reactancias, el resonador entra enresonancia y la energía para mantener la vibración es mínima

El conducto auditivo externo entra en resonancia con la frecuencia de 1000 Hz , lo que significa que a esta frecuencia no se encuentra resistencia. Esta frecuencia esta en medio de lazona tonal de la audición de la palabra

(El rozamiento no depende de la frecuencia)

Variar la masa, la elasticidad ( rigidez) varia la impedancia es decir la resistencia que el oído pone al paso del sonido

Esto explica el diferente trazado de las curvas audiómetricas, según el peso que tengan los distintos componentes

La distorsión es otro fenómeno a tener en cuenta en audiología. Se considera un fallo en la transmisión sonora. El sonido reproducido no es igual al original. Puede ser un problema de intensidad de frecuencia o de fase. Es importante en la audiometría supraliminal

En los humanos los sonidos vocales son emitidos por el paso del aire expulsado desde los pulmones a través de una rendija estrecha formada por las

cuerdas vocales en el extremo superior de la traquea-

Normalmente las cuerdas vocales estas relajadas , permitiendo el paso del aire para la espiración. Durante el sonido vocal se tensionan, contraen,

restringiendo el paso del aire espirado y vibrando para producir sonido. El aire continua pasando por la laringe , la boca y la cavidad nasal que actúan

como un resonador acústico forzado.

Las cuerdas vocales producen muchas frecuencias simultaneas pero el sonido vocal depende de las frecuencias de resonancia de todo el sistema, que a su vez depende de su forma y de su volumen.

Los sonidos producidos por el sistema vocal del hombre depende de las frecuencias producidas por las vibraciones de lascuerdas vocales y de las frecuencias resonantes de la cavidad acústica.

Las frecuencia fundamental obtenida de la cuerdas vocales es de 125 Hz (y múltiplos, 250,375 Hz). Las frecuencias las que resuena la cavidad son semejantes a los multiplos de este tono fundamental pero no identicas a ellos

Los humanos oyen mejor dentro del rango de 2500 y 4000 Hz y esto se debe a que las dimensiones del canal auditivo (2,7 cm) establecen la frecuencia resonante del canal en este orden de frecuencias

CavidadNASO-FARINGEA

La relación entre la sensación-percepción fisiológica auditiva y la intensidad sonora se recoge en la ley de Weber-Fechner

“ En la audición la intensidad aumenta en progresión geométrica mientras que la percepción auditiva, lo hace en geométrica “

Intensidad.- 1 10 100 1.0000 10.000 100.000 1.000.000

Sensación.- 0 1 2 3 4 5 6

Como conocemos el valor de la intensidad (audiometría) podemos determinar la magnitud de la sensación. Dos sonidos difieren en 1 bel cuando sus intensidades están en relación 10 a 1, en 2 bel si la relación es 100 a 1. La unidad “bel” debe su nombre a Graham Bell. Es una unidad grande. La que se utiliza es el decibel, que se corresponde con la mínima cantidad de sonido capaz de impresionar al oído humano en la frecuencia de 1000 hz. Físicamente son 0,0002 dinas/cm2. ( presión sonora)

El decibel es una unidad logarítmica, se corresponde con la miínima cantidad de audición que el oido humano puede percibir

La notación va de 5 en 5 o de 10 en 10 decibeles

La escala decibel se usa en acústica para describir intensidad ypresión sonoraEl nivel de intensidad (NI) de un sonido de intensidad I es

NI= 10 log I/I0 Siendo I0, la intensidad umbral audición, 10-12 w/cm2

En el caso delas presiones sonoras la formula es:NPS = 20 log P/P0,

Siendo P0 la presión mínima sonora (0.0002 dinas/cm2)

Escala Sonora:dB

Umbral auditivo es la mínima cantidad de audición que percibe el oido en una frecuencia determinada

Los americanos Davis y Fowler establecen ese umbral (7 dbs en el tono de 1000 hz)

Instauran el audiograma tipo con el 0 en la parte superior y lasperdidas auditivas , en dbs se representan en líneas paralelas hacia abajo,

La sensación de volumen varia con la frecuencia. Las curvas isofónicas definen la misma sensación sonora a las distintas frecuencias.Solamente coinciden en el tono de 1000 hz. La escuela alemana estableció el fon como medida sonora ( hoy en desuso) definiéndola asi:

La sonoridad en fon de un sonido viene expresada por el número de dbs de otro sonido de 1000 hz que produzca en nuestros oídos la misma sensación que el sonido considerado