.....II.1.2. Ondas Esféricas.

 

II.2. Características del Sonido[3][4][5][6]

II.2.1.- Velocidad

La Velocidad del sonido depende de la masa y la elasticidad del medio de Propagación.

En el aire se tiene que:

(II.15)

donde :

c = velocidad del sonido

P0 = Presión atmosférica.

r = Densidad del aire

 

a 22 C° se tiene que

P0 = 105 newtons/m2.

r = 1,18 Kg/m3

por lo cual c = 344 m/s.

Asumiendo que el aire se comporta como un gas ideal tenemos que:

(II.16)

Donde t = temperatura en C°.

Fig. II.4. Variación de la velocidad del sonido con la temperatura

 

II.2.2.- Longitud de onda.

Consiste en la distancia que separa a dos moléculas que vibren en fase, en un ciclo se cumple que:

l= c/ f (II.17)

 

donde:

c = Velocidad del sonido en m/s

f = frecuencia de la onda sonora en Hz

l = longitud de onda en m

 

 

Fig. II.5. Variación de la longitud de onda del sonido con la frecuencia.

En la Figura II.5 se observa que, para el rango de audición, las longitudes de ondas del sonido van desde los 17.2 metros para 20 Hz hasta 1.72 cm para 20KHz, siendo este un parámetro fundamental a tomar en cuenta en la Acústica Arquitectónica ya que el comportamiento de un dispositivo de control acústico es dependiente de la longitud de onda del sonido

Como la Velocidad del sonido es dependiente de la temperatura, es importante que se tome en cuenta la incidencia de una variación de esta en la longitud de onda del sonido.

Fig. II.6. Variación de la longitud de onda del sonido con la temperatura para una frecuencia de 100 Hz.

 

II.2.3.- Presión Acústica.

Al aplicar una fuerza sinusoidal a las partículas de aire, esta se comprimen y se expanden alternadamente, lo que se refleja en pequeñas variaciones de la presión atmosférica lo cual se mide en unidades llamadas Pascal ( 1 Pascal = 1 Newton/m2) .

Además se tiene que 105 Pascal = 1 atmósfera. El mínimo sonido que se puede percibir es de 2x10-5 Pascal

II.2.4.- Nivel de Presión sonora (SPL).

Es una medida que relaciona el valor RMS de la presión acústica con el mínimo audible promedio.

(II.18)

donde

 

Fig. II.7. Niveles de presión sonora.

II.2.8.- Intensidad Sonora

Es el valor medio de la energía que cruza una unidad de área perpendicular a la dirección de propagación.

Fig. II.9. Definición de la Intensidad Sonora.

Este valor depende del campo acústico donde se encuentre el sonido:

a) Para una onda acústica plana progresiva (plana o esférica) se tiene que la transferencia de energía ocurre en la dirección de propagación luego:

(II.22) en Watios/ m2

b) En campo difuso cerca de las paredes se tiene que

(II.23) en Watios / m2

II.2.8.- Nivel de Intensidad Sonora (IL).

Es una medida relativa a una referencia:

(II.24)

donde la referencia es:

II.2.9.- Nivel de Potencia Acústica (PWL).

Consiste en una medida relativa a un valor de referencia de potencia y se define como:

(II.25)

donde

y W es la potencia irradiada por la fuente

 

Fig. II.10. Niveles típicos de potencia acústica.

 

Recordando que W es la potencia total generada mientras que I es la porción que fluye por una unidad de área se tiene que, para una fuente puntual que irradia ondas esféricas:

(II.26)

donde r= distancia de medición

además se tiene que como:

(II.27)

Se cumple que:

(II.28)

por lo cual:

(II.29)

(II.30)

(II.31)

Donde se deduce que, en campo libre, cada vez que se dobla la distancia el nivel de presión sonora disminuye 6 dB .

 

Referencias Bibliográficas : Características del Sonido

 

[1] Kuttruff H., Room Acoustics, Applied Science publishers LTD,Englad. 1979. p. 3-7.

[2] Beranek, L., Acoustics, Acoustical Society of America, 1986.

[3] Brüel & KjÏr, Architectural Acoustics,Denmark, p.10-20.

[4] Davis, D. y Davis, C.: " Sound System Engineering, Howard W. Sams & Co, Macmillam, inc, 1987.

[5] Knudsen H. ,Acoustical Designing in Architecture. Acoustical Society of America.1978.

[6] Egan, D., Architectural Acoustics.MacGraw-Hill inc, 1988.

 

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