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- 1. UNIVERSIDAD AUTONOMA “GABRIEL RENE MORENO” FACULTAD PÒLITECNICA CARRERA: ELECTRONICA Y TELECOMUNICACIONES UNIDAD1 TEORIA ACUSTICA NOMBRE : RENÁN QUISPE AYALA MATERIA : ELECTROACUSTICA DOCENTE : ING. SAUL SEVERICHE TOLEDO REGISTRO : 207005265 SANTA CRUZ – BOLIVIA UNIDAD I
- 2. TEORÍA ACÚSTICA 1.– Definir el sonido como fenómeno físico. R.-Es definido como la apertura producida por un cuerpo en vibración dentro de un medio , e identificado por sucesivas variaciones de presión que dan lugar aun determinado tipo de ondas sonoras. 2.– Definir el sonido como fenómeno fisiológico. R.-desde esta perspectiva el sonido es una perturbación del medio( variaciones de presión) que, al llegar a nuestros tímpanos, hacen vibrar las terminaciones auditivas, con la misma frecuencia, y estas producen la sensación sonora en nuestro cerebro. 3.-¿A que velocidad se propaga el sonido en el aire, río y en el mar? R.-aire =343m/s ; río=1450m/s ; Mar=1504m/s 4.-¿ Cual es el rango de frecuencia de la banda de voz ? R.-De 100 a 12000 Hz 5.-¿ Cual es el rango de frecuencia de la banda audible? R.-De 16 a 20000 Hz 6.-Definir que es longitud de onda. R.-Es la distancia recorrida por una frente de onda en un tiempo igula aun periodo. 7.-Definir ¿que es intensidad sonora? R.- Es un sonido más intenso cuanto mayor sea la energía transportada por la onda sonora mayos será la intensidad del sonido 8.– Indicar o explicar la relación que existe entre La variación de intensidad del sonido y la variación en la sensación auditiva. R.-la relación mostrada es logarítmica, por lo que decimos que el oído humano, en cuanto a sensaciones sonoras responde logarítmicamente alas variaciones de potencia. 9.-¿Por qué los potenciómetros de volumen de los amplificadores son del tipo logarítmico R.- Por qué el oído humano responde a vibraciones de potencia logarítmicamente. 10.– ¿Qué intensidad sonora máxima es permitido por la organización mundial de la salud ?
- 3. R.-Es permitido 70dB 11.– ¿Qué intensidad sonora máxima es permitido en la zona 3 de la ciudad de santa cruz ? R.- De 7 a 21 Hrs es 60dB y de 21 a 7 Hrs es 50dB 12.-Calcular la relación entre 2 intensidades de sonido tanto en dB como en NEPERS. R.- Datos W1=46x10-14 w/cm2 NdB= 10log w2 dB NNp = 1 ln w2 w1 2 w1 W2=10-16 w/cm2 NdB= 10log 46x10-14 NNp= 1 ln 10-16 10-16 2 46x10-14 NdB=36.6275dB NNp= 4,216 nepers 13.--Calcular la relación entre 2 intensidades de sonido, cuyo resultado deberá darse en dB. R.– Datos w1=10-13 w/cm2 NdB= 10 log w2 dB w2 =10-16 w/cm2 w1 NdB= 10log 10-16 dB 10-13 NdB= -30dB 14. – calculara el nivel de presión sonora para la siguiente presión sonora eficaz: R. – datos P=146uBAR NPS=20log Prms dB NPS= 20log 103,23 0,0002 0,0002 Prms= Ppico 2 NPS=114dB Prms= 146uBAR 2 Prms= 103.23 15. – Calcular el nivel de presión sonora, considerando una presión sonora eficaz de 6 uBAR R.- datos P=6 uBAR Prms = 6 NPS=20log 4,2426 2 0,0002 Prms= 4,2426 NPS=9dB 16.-Determinar el nivel de potencia sonora, para una potencia acústica de 23nW R.- Datos Nws = 10log w dB
- 4. W=1,7uW 10-12 Nws=10log 1,7x10-6 dB 10-12 Nws= 62,304 dB 17.-Calcular el nivel de potencia sonora para una potencia acústica de 23 nW R.- Datos W=23x10-9 Nws = 10log 23x10-9 dB 10-12 Nws= 43,61dB 18. – ¿Qué relación existe entre la distancia de propagación y una distancia de una onda sonora R.- La relación que existe es que al aumentar la distancia al doble la intensidad sonora disminuye a1/4. 19. – ¿A que llamamos TONO? R.-Es la calidad de los sonidos que permite distinguir entre los agudos y graves. Graves frecuencias bajas Medios frecueencia media Agudos frecuencias altas 20.- ¿Qué rango de frecuencia presenta los tonos grandes medios y agudos ? R.- 1. Tonos graves (frecuencias bajas, correspondientes a las 4 primeras octavas, esto es, desde los 16 Hz a los 256 Hz). 2. Tonos medios (frecuencias medias, correspondientes a las octavas quinta, sexta y séptima, esto es, de 256 Hz a 2 kHz). 3. Tonos agudos (frecuencias altas, correspondientes a las tres últimas octavas, esto es, de 2 kHz hasta poco más de 16 kHz). 21¿ A que se denomina timbre ? R.- La calidad que distingue a ambas notas se denomina timbre. El timbre viene determinado por el numero de intensidad de los armónicos que acompañan 22.-¿ Cuando un sonido es rico en armónicos y bien timbrado? R.-se dice que un sonido es rico en armónico y bien timbrado , cuando la onda fundamental
- 5. está acompañada hasta el sexto o séptimo armónico, en una combinación equilibrada para las intensidades de cada uno de ellos. 23.-Relacionado con la frecuencia, ¿por qué se caracteriza un armónico? R.-la frecuencia delos armonicos siemre es mutiplo entero de la onda fundamental 24.– ¿ A que se denomina ruido sonoro ? R.-Cuando un sonido va acompañado de otros cuyas frecuencias no son múltiplos enteros de la fundamental, 25.– la onda sonora presenta las siguientes propiedades; difracción ; reflexión refracción, distorsión. Explicar brevemente cada una de ellas. R.- Reflexion del Sonido Una onda se refleja (rebota al medio del cual proviene) cuando se encuentra con un obstáculo que no puede traspasar ni rodear. Refracción del Sonido La refracción es el cambio de dirección que experimenta una onda al pasar de un medio a otro. Sólo se produce si la onda incide oblicuamente sobre la superficie de separación de los dos medios y si éstos tienen índices de refracción distintos.
- 6. La refracción se origina en el cambio de velocidad que experimenta la onda. El índice de refracción es precisamente la relación entre la velocidad de la onda en un medio de referencia (el vacío para las ondas electromagnéticas) y su velocidad en el medio de que se trate. Un ejemplo de este fenómeno se ve cuando se sumerge un lápiz en un vaso con agua: el lápiz parece quebrado. También se produce cuando la luz atraviesa capas de aire a distinta temperatura, de la que depende el índice de refracción. Los espejismos son producidos un caso extremo de refracción, denominado reflexión total. Es un fenómeno que afecta a la propagación del sonido. Es la desviación que sufren las ondas en la dirección de su propagación, cuando el sonido pasa de un medio a otro diferente. A diferencia de lo que ocurre en el fenómeno de la reflexión, en la refracción, el ángulo de refracción ya no es igual al de incidencia. La difracción del Sonido La difracción es un fenómeno que afecta a la propagación del sonido. Hablamos de difracción cuando el sonido en lugar de seguir en la dirección normal, se dispersa en una continua dirección.
- 7. La explicación la encontramos en el Principio de Huygens que establece que cualquier punto de un frente de ondas es susceptible de convertirse en un nuevo foco emisor de ondas idénticas a la que lo originó. De acuerdo con este principio, cuando la onda incide sobre una abertura o un obstáculo que impide su propagación, todos los puntos de su plano se convierten en fuentes secundarias de ondas, emitiendo nuevas ondas, denominadas ondas difractadas. La difracción se puede producir por dos motivos diferentes: 1. porque una onda sonora encuentra a su paso un pequeño obstáculo y lo rodea. Las bajas frecuencias son más capaces de rodear los obstáculos que las altas. Esto es posible porque las longitudes de onda en el espectro audible están entre 1,7cm y 17m, por lo que son lo suficientemente grandes para superar la mayor parte de los obstáculos que encuentran. 2. porque una onda sonora topa con un pequeño agujero y lo atraviesa. • Cuando el tamaño de la abertura es menor en comparación con la longitud de onda, los efectos de la difracción son grandes y el sonido se comporta como si fuese una luz que proced 26.-Explicar el efecto Doppler cuando el emisor esta en movimiento y el observador parado. R.- En este caso la frecuencia recibida por el observador es menor que cuando está parado el emisor o sea el sonido recibido por el observador es más grave que el emitido. 27.-Explicar el efecto Doppler cuando el emisor esta parado y el observador en movimiento.
- 8. R.- Un observador que se acerca a un emisor percibirá una frecuencia mayor (sonido más agudo) mientras que si se aleja del emisor la frecuencia será menor que la emitida (sonido mas grave) 28.– ¿qué consecuencias ala salud humana presenta el exceso de ruido sonoro en indicar 5 sugerencias para eliminar el ruido. R.- Efectos no auditivos La contaminación acústica, además de afectar al oído puede provocar efectos psicológicos negativos y otros efectos fisiopatológicos. Por supuesto, el ruido y sus efectos negativos no auditivos sobre el comportamiento y la salud mental y física dependen de las características personales, al parecer el estrés generado por el ruido se modula en función de cada individuo y de cada situación. Efectos psicopatológicos 1. A más de 60 . 1. Dilatación de las pupilas y parpadeo acelerado. 2. Agitación respiratoria, aceleración del pulso y taquicardias. 3. Aumento de la presión arterial y dolor de cabeza. 4. Menor irrigación sanguínea y mayor actividad muscular. Los músculos se ponen tensos y dolorosos, sobre todo los del cuello y espalda. 2. A más de 85 . 1. Disminución de la secreción gástrica, gastritis o colitis. 2. Aumento del colesterol y de los triglicéridos, con el consiguiente riesgo cardiovascular. En enfermos con problemas cardiovasculares, arteriosclerosis o problemas coronarios, los ruidos fuertes y súbitos pueden llegar a causar hasta un infarto. 3. Aumenta la glucosa en sangre. En los enfermos de diabetes, la elevación de la glucemia de manera continuada puede ocasionar complicaciones médicas a largo plazo. Efectos psicológicos 1. Insomnio y dificultad para conciliar el sueño. 2. Fatiga. 3. Estrés (por el aumento de las hormonas relacionadas con el estrés como la adrenalina). Depresión y ansiedad. 4. Irritabilidad y agresividad. 5. Histeria y neurosis. 6. Aislamiento social. 7. Falta de deseo sexual o inhibición sexual. Todos los efectos psicológicos están íntimamente relacionados, por ejemplo: • El aislamiento conduce a la depresión.
- 9. • El insomnio produce fatiga. La fatiga, falta de concentración. La falta de concentración a la poca productividad y la falta de productividad al estrés. Entre otros efectos no auditivos tenemos: Efectos sobre el sueño El ruido produce dificultades para conciliar el sueño y despierta a quienes están dormidos. El sueño es una actividad que ocupa un tercio de nuestras vidas y nos permite descansar, ordenar y proyectar nuestro consciente. El sueño está constituido por dos tipos: el sueño clásico profundo (No REM (etapa de sueño profundo), el que a su vez se divide en cuatro fases distintas), y por otro lado está el sueño paradójico (REM). Se ha demostrado que sonidos del orden de aproximadamente 60 dBA, reducen la profundidad del sueño, acrecentándose dicha disminución a medida que crece la amplitud de la banda de frecuencias, las cuales pueden despertar al individuo, dependiendo de la fase del sueño en que se encuentre y de la naturaleza del ruido. Es importante tener en cuenta que estímulos débiles sorpresivos también pueden perturbar el sueño. Efectos sobre la conducta El ruido produce alteraciones en la conducta momentáneas, las cuales consisten en agresividad o mostrar un individuo con un mayor grado de desinterés o irritabilidad. Estas alteraciones, que generalmente son pasajeras se producen a consecuencia de un ruido que provoca inquietud, inseguridad o miedo en algunos casos. Efectos en la memoria En aquellas tareas en donde se utiliza la memoria se ha demostrado que existe un mayor rendimiento en aquellos individuos que no están sometidos al ruido, debido a que este produce crecimiento en la activación del sujeto y esto en relación con el rendimiento en cierto tipo de tareas, produce una sobre activación traducida en el descenso del rendimiento. El ruido hace que la articulación en una tarea de repaso sea más lenta, especialmente cuando se tratan palabras desconocidas o de mayor longitud, es decir, en condiciones de ruido, el individuo se desgasta psicológicamente para mantener su nivel de rendimiento. Por supuesto que todos los efectos, son directamente proporcional al tiempo de exposición de la persona. Efectos en la atención El ruido hace que la atención no se localice en una actividad específica, haciendo que esta se pierda en otros. Perdiendo así la concentración de la actividad. Efectos en el embarazo Se ha observado que las madres embarazadas que han estado desde comienzos de su embarazo en zonas muy ruidosas, tienen niños que no sufren alteraciones, pero si la
- 10. exposición ocurre después de los 5 meses de gestación, después del parto los niños no soportan el ruido, lloran cuando lo sienten, y al nacer tienen un tamaño inferior al normal. Efectos sobre los niños El ruido repercute negativamente sobre el aprendizaje y la salud de los niños. Cuando los niños son educados en ambientes ruidosos, éstos pierden su capacidad de atender señales acústicas, sufren perturbaciones en su capacidad de escuchar, así como un retraso en el aprendizaje de la lectura y la 5 SUGERENCIAS PARA EVITAR EL RUIDO 1) Si tienes una moto utiliza silenciador. Una moto emite unos 90db, valor similar al que produce un camión o una cortadora de césped. 2) Reduce el uso de auriculares del tipo cascos miniaturizados. Estos pequeños auriculares multiplican el potencial de efectos dañinos. Se estima que el umbral para no perder la audición son ocho horas de exposición diaria a sonidos no superiores a 85 Db 3) Si vas a la discoteca, tu oído necesitará un descanso superior a 16 horas de reposo por cada 2 horas de exposición a ruidos de 100 dB. 4) Si te expones diariamente y por períodos superiores a 1 hora a ruidos producidos por máquinas, subterráneo, despegue de aviones u otras fuentes de alta emisión, utiliza tapones de silicona para reducir el impacto. 5) Cuando conduzcas, evita tocar bocina o sirenas. Cada bocinazo emite un sonido que supera los 120 dB.