El sonido

Esquema del oído (fisiología y anatomía):

1. Anatomía: El oído humano se encuentra dividido en oído externo, oído medio y oído interno. Desde el oído interno salen las conexiones nerviosas que lo relacionan con el sistema nervioso central principalmente por el nervio coclear y por el nervio vestibular.

El oído externo está formado por el pabellón auricular (PA) y el conducto auditivo externo (CAE). El PA es una estructura constituida por cartílagos cubiertos de piel. Los cartílagos reciben diferentes nombres siendo los más importantes, hélix, antihélix y el trago.

El oído medio se encuentra entre el oído externo y el oído interno. Es un espacio de aire revestido por mucosa respiratoria y en cuyo interior se encuentra la cadena osicular. Esta es formada por el martillo, el yunque y el estribo. El martillo está íntimamente adherido a la MT de modo que es imposible un movimiento de ésta sin un movimiento del martillo.

El oído interno está formado en un espacio que deja el hueso temporal en la región denominada hueso petroso. Al espacio se le denomina laberinto óseo y a la

estructura membranosa que existe en su interior se le denomina laberinto membranoso. Entre el laberinto óseo y el membranoso existe un líquido denominado perilinfa, un ultrafiltrado sanguíneo de composición similar al LCR.

2. Fisiología: El oído humano tiene la capacidad de percibir las frecuencias ubicadas entre 20 y 20.000 ciclos por segundo (Hz). En ambos extremos estas capacidades son muy deficientes. Solo entre las frecuencias de 128 y 8000 Hz esta capacidad es mejor. El PA no representa ninguna utilidad real en la especie humana, a diferencia de algunos animales como cérvidos, equinos y félidos que mueven sus orejas en 180 grados lo que les permite determinar la dirección del sonido. Si no existiera oído medio la onda sonora llegaría directamente a estimular al vestíbulo. En esa zona existe una interface aire-líquido y por lo tanto el 99.9% de la energía de esa onda se perdería. La razón fisiológica del oído medio es la de ser un ajustador de las diferentes impedancias de esa interface. El funcionamiento del sistema vestibular es complejo. Los canales semicirculares detectan los cambios de posición en sentido angular, es decir detectan los giros, en los tres ejes del espacio. En cambio el utrículo y el sáculo, al tener sus máculas (agrupación de células neuroepiteliales) en el piso en el caso del utrículo, y en la pared medial, en el caso del sáculo, detectan los cambios de posición o aceleraciones lineales horizontales (utrículo) o verticales (sáculo).

Onda sonora:

Una onda sonora es una onda longitudinal que transmite lo que se asocia con sonido. Si se propaga en un medio elástico y continuo genera una variación local de presión o densidad, que se transmite en forma de onda esférica periódica o cuasiperiódica. Mecánicamente las ondas sonoras son un tipo de onda elástica. Las ondas sonoras pueden viajar a través de cualquier medio material con una velocidad que depende de las propiedades del medio. Cuando viajan, las partículas en el medio vibran para producir cambios de densidad y presión a lo largo de la dirección de movimiento de la onda. Estos cambios originan una serie de regiones de alta y baja presión llamadas condensaciones y rarefacciones, respectivamente. Las variaciones de presión, humedad o temperatura del medio, producen el desplazamiento de las moléculas que lo forman. Cada molécula transmite la vibración a la de su vecina, provocando un movimiento ondulatorio en cadena. La presión de las partículas que transportan la onda se produce en la misma dirección de propagación del sonido de la onda, siendo por tanto éstas un tipo de ondas longitudinales.

Las ondas sonoras se desplazan también en tres dimensiones y sus frentes de onda son esferas concéntricas que salen desde el foco de la perturbación en todas las direcciones. Por esto son ondas esféricas o tridimensionales.

El hercio (Hz) es la unidad que expresa la cantidad de vibraciones que emite una fuente sonora por unidad de tiempo (frecuencia). El oído humano puede percibir ondas sonoras de frecuencias entre los 16 y los 20.000 Hz. Las ondas que poseen una frecuencia inferior a los 16 Hz se denominan infrasónicas y las superiores a 20.000 Hz, ultrasónicas.

Onda longitudinal:

En las ondas longitudinales, el desplazamiento del medio es paralelo a la propagación de la onda. Una onda en un "slinky" (muelle en espiral), es un buen ejemplo de visualización. Las ondas sonoras en el aire son ondas longitudinales. Las ondas longitudinales reciben también el nombre de ondas de presión u ondas de compresión. Algunos ejemplos de ondas longitudinales son el sonido y las ondas sísmicas de tipo P generadas en un terremoto.

Onda transversa:

Una onda transversal es una onda en la que cierta magnitud vectorial presenta oscilaciones en alguna dirección perpendicular a la dirección de propagación. Para el caso de una onda mecánica de desplazamiento, el concepto es ligeramente sencillo, la onda es transversal cuando las vibraciones de las partículas afectadas por la onda son perpendiculares a la dirección de propagación de la onda. Las ondas electromagnéticas son casos especiales de ondas transversales donde no existe vibración de partículas, pero los campos eléctricos y magnéticos son siempre perpendiculares a la dirección de propagación, y por tanto se trata de ondas transversales.

Tanto las ondas transversales y longitudinales provocan molestias o dificultades a la salud del ser humano, por una parte una onda longitudinal ( el sonido) al ser muy fuerte puede provocar molestias y con el tiempo puede provocar sordera; una onda transversal ( ondas electromagnéticas) puede provocar cambios en el desarrollo y cambios biológicos en el ser humano.

Refracción:

La refracción es la curvatura de las ondas cuando entran en un medio donde su velocidad es diferente. La refracción con el sonido no es un fenómeno tan importante como con la luz, donde es responsable de la formación de imágenes por lentes, por el ojo, cámaras, etc. Sin embargo la curvatura de las ondas sonoras es un fenómeno interesante en el sonido. El sonido desde una fuente puntual se propaga en todas las direcciones. Normalmente, el oyente sólo puede oír lo que inicialmente se dirigió hacia él, pero la refracción del sonido lo puede curvar hacia abajo. Normalmente, sólo se recibe el sonido directo. Sin embargo, la refracción puede añadir algo de sonido adicional, amplificando efectivamente el sonido. Sobre lagos fríos, pueden darse lugar a amplificadores naturales.

Timbre:

El timbre es la cualidad que caracteriza un sonido, que puede ser agudo o grave según la altura de la nota que corresponde a su resonador predominante. Se trata de una de las cuatro cualidades esenciales del sonido (junto con la altura, la duración y la intensidad). El timbre es una característica propia de cada sonido, de alguna manera identificadora de la fuente sonora que lo produce.

Hay diferentes grados de generalización en la consideración del timbre de una fuente sonora.

Aquello que diferencia elementos de diferentes clases (por ejemplo, una guitarra de una flauta).

Aquello que diferencia elementos de una misma clase (por ejemplo, dos guitarras).

Aquello que diferencia las distintas posibilidades dentro de un único elemento (por ejemplo, diferentes posibilidades sonoras -tímbricas- en una misma guitarra).

Aquello que caracteriza las diferencias producidas por la variación temporal de un sonido (el sonido como fenómeno dinámico, que varía en el tiempo).

El timbre es un fenómeno dinámico, quiere decir que varía en el tiempo. Esto se debe a la evolución de las envolventes dinámicas de cada uno de los parciales que hace que la envolvente espectral (es decir, la intensidad relativa de los parciales) sea distinta en cada momento.

La envolvente tímbrica es la superficie que generan las envolventes dinámicas de todos los parciales que componen ese sonido.

Velocidad del sonido:

La velocidad del sonido es la velocidad de propagación de las ondas mecánicas longitudinales, producidas por variaciones de presión del medio. Estas variaciones de presión generan en el cerebro la sensación del sonido. La velocidad de propagación de la onda sonora depende de las características del medio en el que se realiza dicha propagación y no de las características de la onda o de la fuerza que la genera. Aparte del interés del estudio del propio sonido, su propagación en un medio puede servir para estudiar algunas propiedades de dicho medio de transmisión. Aunque la velocidad del sonido no depende del tono (frecuencia) ni de la longitud de onda de la onda sonora, sí es importante su atenuación. Este fenómeno se explica por ley cuadrática inversa, que explica que cada vez que se aumenta al doble la distancia a la fuente sonora, la intensidad sonora disminuye.

La velocidad del sonido varía dependiendo del medio a través del cual viajen las ondas sonoras.

La velocidad del sonido varía ante los cambios de temperatura del medio. Esto se debe a que un aumento de la temperatura se traduce en que aumenta la frecuencia con que se producen las interacciones entre las partículas que transportan la vibración y este aumento de actividad hace que aumente la velocidad, por ejemplo: sobre una superficie nevada, el sonido es capaz de desplazarse atravesando grandes distancias. Esto es posible gracias a las refracciones producidas bajo la nieve, que no es medio uniforme. Cada capa de nieve tiene una temperatura diferente. Las más profundas, donde no llega el sol, están más frías que las superficiales. En estas capas más frías próximas al suelo, el sonido se propaga con menor velocidad.

En general, la velocidad del sonido es mayor en los sólidos que en los líquidos y en los líquidos es mayor que en los gases.

La velocidad del sonido en el aire (a una temperatura de 20 ºC) es de 340 m/s.

En el agua es de 1.600 m/s. En la madera es de 3.900 m/s. En el acero es de 5.100 m/s.

Densidad de los diferentes medios:

Las ondas a las que llamamos sonoras son las que pueden estimular al oído y al cerebro humano. Estas ondas se miden en Hercios (Hz), una unidad de frecuencia que corresponde al número de ondas que caben en un tiempo

determinado (un segundo normalmente). La onda se propaga gracias a la compresión y a la expansión del medio por el que se propaga. Estas variaciones de presión son las que alcanzan el oído humano y provocan en el tímpano vibraciones de idéntica frecuencia, originando, a través del cerebro, una sensación sonora. Pero no todas las ondas pueden ser recogidas por el oído humano, tan sólo las que se encuentran aproximadamente entre 20 Hz y cerca de 20.000 Hz. Las ondas de sonido inferiores al límite audible se llaman infrasónicas y las superiores ultrasónicas.

Pero no todos los animales tienen los mismos límites audibles, por ejemplo los perros son sensibles a frecuencias de hasta 30.000 Hz y los murciélagos a frecuencias de hasta 100.000 Hz.

El sonido se transmite por medio de ondas, que viajan a través de los diferentes medios. Dependiendo de la forma de la onda, se producen diferentes sonidos: más graves, más agudos, más fuertes o débiles.

Las ondas de sonido, son ondas longitudinales; es decir, son ondas que se pueden propagar por cualquier medio, sólido o fluido. En esta tabla se pueden ver las diferentes velocidades de propagación del sonido.

Velocidad del sonido en distintos medios (a 20º C)

SustanciaDensidad (kg ·

m-3)Velocidad (m ·

s-1)

Aire

Etanol

Benceno

Agua

Aluminio

Cobre

Vidrio

Hierro

1,20

790

870

1.000

2.700

8.910

2.300

7.900

344

1.200

1.300

1.498

5.000

3.750

5.170

5.120

El sonido se transmite por las partículas que forman un medio. A una partícula se le da una energía que le hace vibrar. Esta partícula transmite su vibración a las partículas que le rodean, transmitiendo así la energía que le han proporcionado. Un claro ejemplo de esto es una superficie de agua: Al tirar una piedra por ejemplo, las partículas del agua oscilan y transmiten su movimiento a las partículas contiguas sucesivamente. Después de un tiempo desde el impacto, las ondas se van atenuando hasta desaparecer.

Frecuencia:

La frecuencia es la medida del número de repeticiones de un fenómeno por unidad de tiempo. La frecuencia de patrones ondulatorios como el sonido, las ondas electromagnéticas (como la radio o la luz), las señales eléctricas, u otras ondas, indica el número de ciclos de la onda repetitiva por segundo. La unidad de frecuencia del Sistem Internacional es el hercio o hertz (Hz), llamado así en honor al físico alemán Heinrich Rudolf Hertz. 1 Hz representa un ciclo (u onda) por segundo. La frecuencia es inversamente proporcional a la longitud de onda (la distancia entre dos crestas). La frecuencia es igual a la velocidad dividida por la longitud de onda. El oído humano sólo percibe las frecuencias comprendidas entre 20 Hz y 20.000 Hz, aunque el límite superior suele disminuir con la edad. Otras especies tienen un espectro auditivo diferente.

Los seres humanos son especialmente sensibles a las frecuencias intermedias (entre 3.000 y 4.000 Hz), mientras que los sonidos más agudos o graves les parecen menos intensos. Como referencia, las nota más grave y la más aguda en un piano de cola tienen una frecuencia de 27 Hz y 4.000 Hz respectivamente.

Frecuencia armónica:

Es la sucesión de los sonidos cuyas frecuencias son múltiplos enteros positivos de la de una nota base, llamada fundamental. El origen de la frecuencia armónica está en la vibración fraccionada (por mitades, tercios, etc.) de cuerpos vibrantes sencillos y de una dimensión principal, como las cuerdas tensas y las columnas de aire contenidas en tubos sonoros. Cuando se altera el estado de equilibrio de un cuerpo vibrante de este tipo, su forma natural de vibrar es compleja pero se descompone en una serie de movimientos combinados, o modos de vibración. Cada uno de los modos de vibración produce un sonido distinto de la serie. Si se analiza el sonido que emite una cuerda vibrante o un tubo, se apreciará una combinación de sonidos, lo que significa que el cuerpo está vibrando según una mezcla o combinación de los movimientos correspondientes a cada uno de los modos.

Longitud de onda:

La longitud de onda de una onda describe cuán larga es la onda. La distancia existente entre dos crestas o valles consecutivos es lo que llamamos longitud de onda. Las ondas de agua en el océano, las ondas de aire, y las ondas de radiación electromagnética tienen longitudes de ondas.

La letra griega " " (lambda) se utiliza para representar la longitud de onda en ecuaciones. La longitud de onda es inversamente proporcional a la frecuencia de la onda. Una longitud de onda larga corresponde a una frecuencia baja, mientras que una longitud de onda corta corresponde una frecuencia alta.

La longitud de ondas de las ondas de sonido, en el rango que los seres humanos pueden escuchar, oscilan entre menos de 2 cm (una pulgada), hasta aproximadamente 17 metros (56 pies). Las ondas de radiación electromagnética que forman la luz visible tienen longitudes de onda entre 400 y 700 nanómetros (luz morada) y 700 (luz roja) nanómetros (10-9 metros).

La frecuencia y longitud de onda de una onda están relacionadas entre sí mediante la siguiente ecuación:

 = c / f

Donde "" es la longitud de onda, "c" es la velocidad de la onda, y "f" es la frecuencia. Para la luz y otras ondas electromagnéticas que viajan en el vacío, c = 299 792.458 km/seg (186,282 millas/seg), la velocidad de la luz. Para las ondas de sonido que se desplazan por el aire, c es aproximadamente 343 metros/segundos (767 millas/hora).

Tono y sobre tono:

El tono es la propiedad de los sonidos que permite ordenarlos de agudos a graves según su frecuencia. La percepción del sonido está relacionada al concepto de altura. Esto quiere decir que los sonidos pueden calificarse como altos o bajos de acuerdo a esta altura. Un sobre tono es cualquier frecuencia mayor que la frecuencia fundamental de un sonido. En el modelo de análisis de Fourier la frecuencia fundamental y los sobre tonos son llamados parciales. Los sobre tonos, o parciales armónicos, son parciales cuyas frecuencias corresponden a múltiplos enteros de la frecuencia fundamental. El modelo de Fourier también incluye parciales inarmónicos, que son parciales cuyas frecuencias son múltiplos decimales de la fundamental.

Los instrumentos musicales pueden producir series de sobre tonos con diferente contenido armónico. Cuando el sistema resonante de un instrumento musical es excitado, un cierto número de sobre tonos se producen junto a la frecuencia fundamental. Un ejemplo de sobre tonos armónicos:

f 440 Hz tono fundamental primer armónico

2f 880 Hz primer sobre tono segundo armónico

3f 1320 Hz segundo sobre tono tercer armónico

No todos los sobre tonos son armónicos, o múltiplos enteros de la frecuencia fundamental. Algunos instrumentos musicales producen sobre tonos más agudos o encerrados que los armónicos. Esta característica es uno de los varios elementos que aportan a su sonido.; como efecto secundario hace que las formas de onda no sean completamente periódicas.

Decibel:

El decibelio (en España) o decibel (América), símbolo dB, es la unidad relativa empleada en acústica, electricidad, telecomunicaciones y otras especialidades para expresar la relación entre dos magnitudes: la magnitud que se estudia y una magnitud de referencia. Con mayor frecuencia se emplea para relacionar magnitudes acústicas, pero también es frecuente encontrar medidas en decibelios de otras magnitudes, por ejemplo las eléctricas o las lumínicas. En la medida de diversas magnitudes se emplea a menudo como magnitud de referencia un valor convenido muy bajo, por ejemplo el umbral mínimo de percepción del sonido en el ser humano (20 micropascales), pero no por ello dejan de ser relativas todas las medidas expresadas en decibelios, aunque el que no se explicite normalmente el valor de referencia le dé apariencia absoluta. El decibelio es una unidad logarítmica, adimensional y matemáticamente escalar. Es la décima parte de un belio (símbolo B), que es el logaritmo de la relación entre la magnitud estudiada y la de referencia, pero no se utiliza por ser demasiado grande en la práctica, y por eso se utiliza el decibelio. El belio recibió este nombre en honor de Alexander Graham Bell.

Un belio equivale a 10 decibelios y representa un aumento de potencia de 10 veces sobre la magnitud de referencia. Cero belios es el valor de la magnitud de referencia. Así, dos belios representan un aumento de cien veces en la potencia, tres belios equivalen a un aumento de mil veces y así sucesivamente. Dicho de otra manera, un lavavajillas que emite un ruido de 50 dB no es algo más ruidoso, es 10 veces más ruidoso que uno que emita 40 dB y 100 veces más que uno de 30 dB.

Potencia acústica:

La potencia acústica es la cantidad de energía (potencia) radiada por una fuente

determinada en forma de ondas por unidad de tiempo. La potencia acústica viene

determinada por la propia amplitud de la onda, pues cuanto mayor sea la amplitud

de la onda, mayor es la cantidad de energía que genera.

La potencia acústica es un valor intrínseco de la fuente y no depende del local

donde se halle, el valor no varía por estar en un local reverberante o en uno seco.

La medición de la potencia puede hacerse o en la fuente o a cierta distancia de la

fuente, midiendo la presión que las ondas inducen en el medio de propagación. En

cada caso respectivo se utilizaría la unidad de potencia acústica (que en el SI es el

vatio, W) o la unidad de presión (que en el SI es el pascal, Pa).

Nivel de potencia acústica

Parámetro que mide la forma en que es percibida la potencia acústica, es decir, el

volumen.

Las personas no perciben de forma lineal el cambio (aumento/disminución) de la

potencia conforme se acercan/alejan de la fuente. La percepción de la potencia es

una sensación que es proporcional al logaritmo de esa potencia. Esta relación

logarítmica es el nivel de potencia acústica:

En donde W1 es la potencia a estudiar, y W0 es la potencia umbral de audición,

que expresada en unidades del SI, equivale a   vatios o 1 pW, y que se toma

como referencia fija.

Nodos y antinodos:

Un nodo es un punto que permanece fijo en un cuerpo vibrante. Se trata, por lo

tanto, del punto de una onda estacionaria que tiene una amplitud cero en cualquier

momento. El punto intermedio de cada par de nodos, la amplitud de vibración

máxima se denomina vientre o antinodo.

Hay puntos que no vibran (nodos), que permanecen inmóviles, estacionarios,

mientras que otros (vientres o antinodos) lo hacen con una amplitud de vibración

máxima, igual al doble de la de las ondas que interfieren, y con una energía

máxima. El nombre de onda estacionaria proviene de la aparente inmovilidad de

los nodos. La distancia que separa dos nodos o dos antinodos consecutivos es

media longitud de onda. Si las ondas armónicas se combinan en determinado

medio y tienen la misma frecuencia y longitud de onda, se encuentra que la

resultante posee un patrón estacionario, denominado onda estacionaria.

Vibración:

Una vibración se puede considerar como la oscilación o el movimiento repetitivo

de un objeto alrededor de una posición de equilibrio. La posición de equilibrio es la

a la que llegará cuando la fuerza que actúa sobre él sea cero. Este tipo de

vibración se llama vibración de cuerpo entero, lo que quiere decir que todas las

partes del cuerpo se mueven juntas en la misma dirección en cualquier momento.

El movimiento vibratorio de un cuerpo entero se puede describir completamente

como una combinación de movimientos individuales de 6 tipos diferentes. Esos

son traslaciones en las tres direcciones ortogonales x, y, y z, y rotaciones

alrededor de los ejes x, y, y z. Cualquier movimiento complejo que el cuerpo

pueda presentar se puede descomponer en una combinación de esos seis

movimientos.

Si escuchamos un sonido pensamos que debe haber algo que lo produce. Si

oímos el sonido de una campana, sabemos que viene de un golpe que se le ha

dado. Al acercar nuestra mano y tocar la campana con suavidad, podemos sentir

cómo la masa metálica está vibrando, pero si apoyamos con fuerza la mano e

impedimos que vibre, el sonido se apaga. Si tocamos nuestra garganta al hablar

con fuerza, también nos daremos cuenta de que esta vibra, o para hacer sonar la

cuerda de una guitarra, debemos hacerla vibrar. Con esto nos podemos dar

cuenta que, el sonido es producido por un movimiento vibratorio.

Si colocamos un timbre sonando en el interior de una campana de vidrio, al extraer

el aire podemos comprobar que el sonido se va apagando lentamente hasta que

no oímos nada, y si hacemos llegar aire nuevamente, el sonido se percibe cada

vez con mayor intensidad. Es decir, el sonido necesita de un medio material para

propagarse, ya sea este, líquido, sólido o gaseoso, el sonido no se propaga en el

vacío.

Se puede escuchar el sonido del motor de una lancha cuando se nada bajo el

agua, o el sonido de un tren en marcha si se coloca el oído cerca de los rieles. El

sonido se propaga en los líquidos con mayor velocidad que en los gases y en los

sólidos con mayor velocidad que en los líquidos.

Fuente sonora:

Se denomina fuente sonora al proceso mediante el cual un sonido es manipulado para generar en el oyente la sensación de estar moviéndose en un espacio real o virtual.

En el caso de la espacialización sonora en un espacio real, normalmente la fuente sonora (por ejemplo, un instrumento musical o un parlante) mantiene una ubicación espacial puntual o se mueve respecto al oyente.

En la espacialización virtual, se busca simular mediante procesamientos (generalmente digitales, aunque puede hacerse también en forma analógica) a las variaciones físicas que ocurrirían en el caso de estar moviéndose la fuente. Para oírse, estas simulaciones son reproducidas

mediante al menos dos fuentes sonoras (parlantes), siendo el efecto más real cuantas más fuentes haya.

El sonido puede ser producido por distintos tipos de fuentes y procesos. Estos son:

Cuerpos en vibración. Un ejemplo de este tipo de fuentes es un diapasón, el cual al ponerse en vibración genera un cierto tipo de onda sonora. Al estar la fuente vibrando, causa un desplazamiento en el aire cercano, lo que produce cambios locales en la presión de aire. Estas fluctuaciones de presión viajan en forma de una onda. Los cuerpos en vibración son las fuentes sonoras más comunes.

Cambios en flujos de aire. Un ejemplo de este tipo de fuentes es lo que sucede cuando hablamos. Las cuerdas vocales se abren y cierran en forma alternada, produciendo cambios en la tasa del flujo de aire, lo que a su vez se traduce en una onda sonora. Este mismo principio se aplica a los instrumentos de viento como el clarinete u oboe. Otro ejemplo de este tipo de fuentes es una sirena, la cual produce sonido a través de una placa rotatoria bloquea en forma alternada el flujo proveniente de un compresor de aire.

Fuentes de calor. Una chispa eléctrica produce un sonido, tal como lo produce un trueno. En estos casos, el sonido se produce por un brusco cambio en la temperatura, el cual produce una veloz expansión del aire circundante.

Receptor sonoro:

Son aquellos que reciben los mensajes y los codifican o reaccionan ante él, también pueden utilizar herramientas e instrumentos que ayudan a mejorar la escucha o ampliar el mensaje. Los receptores pueden ser directos e indirectos.

Directos: Son aquellos a los que va dirigido el mensaje con el propósito de la comunicación. Ellos por lo general advierten como útiles sonidos o códigos que a otros incomoda.

Indirectos: Son aquellos que perciben como indeseables los sonidos del entorno, ya sean por excesivos en intensidad y frecuencia.

Diapasón:

Los diapasones son instrumentos metálicos formados por dos ramas paralelas que se unen en su base. Al golpear dichas ramas contra el codo o una superficie de

madera emitirán un sonido determinado que dependerá de la masa y rigidez de aquellas. Los diapasones de mayor utilidad clínica son los de 250, 500 y 1000 Hz, siendo preferido el de 500.

Resonancia:

En aplicaciones de sonido, una frecuencia de resonancia es una frecuencia natural de vibración determinada por los parámetros físicos del objeto vibrante. Esta misma idea básica de frecuencias naturales determinadas físicamente, se aplica a través de la física, a la mecánica, la electricidad y el magnetismo, e incluso a todo el ámbito de la física moderna. Algunas de las implicaciones de las frecuencias de resonancia son las siguientes:

1. Es fácil conseguir que un objeto vibre a sus frecuencias de resonancia, pero difícil de conseguir que vibre en otras frecuencias.

2. Un objeto que vibra, tomará sus frecuencias de resonancia de una excitación compleja. Vibra a esas frecuencias "filtrando" fundamentalmente otras frecuencias presentes en la excitación.

3. La mayoría de los objetos que vibran tiene múltiples frecuencias de resonancia.

Amplitud de onda:

La amplitud de una onda de sonido es el grado de movimiento de las moléculas de aire en la onda, que corresponde a la intensidad del enrarecimiento y compresión que la acompañan. Cuanto mayor es la amplitud de la onda, más intensamente golpean las moléculas el tímpano y más fuerte es el sonido percibido. La amplitud de una onda de sonido puede expresarse en unidades absolutas midiendo la distancia de desplazamiento de las moléculas del aire, o la diferencia de presiones entre la compresión y el enrarecimiento, o la energía transportada.

Rango audible:

El rango audible es sencillamente el rango de frecuencias producidas por vibraciones mecánicas que son percibidas por el oído humano. Esta definición conlleva que hay frecuencias, igualmente producidas por vibraciones mecánicas, que un oído en perfectas condiciones no percibe. El rango audible se encuentra entre los 20 Hz (20 vibraciones por cada segundo) y los 20 KHz (20.000 vibraciones por cada segundo).

Otros animales, como el perro es capaz de oír frecuencias más altas de los 20 KHz, y especialmente el murciélago que se orienta en plena oscuridad gracias a la

emisión de frecuencias más altas de los 20 KHz. Estas frecuencias reciben el nombre de ultrasonidos.

Este rango de frecuencias sólo son percibidas por personas jóvenes y con un oído en perfectas condiciones.

Sonidos infrasónicos y ultrasónicos:

El término infrasonidos, aplicado al sonido, se refiere a las ondas de sonido por debajo de las frecuencias del sonido audible, y nominalmente incluye cualquier cosa por debajo de 20 Hz. Las fuentes de infrasonidos en la naturaleza son los volcanes, aludes, terremotos y meteoritos. La erupción del volcán de Fuego en Guatemala produjo sonido infrasónico de más de 120 decibeles en un rango por debajo de 10Hz.

El término "ultrasonido" aplicado al sonido, se refiere a cualquiera por encima de las frecuencias del sonido audible, nominalmente incluye a los de más de 20.000 Hz. Las frecuencias utilizadas en ecografías de diagnóstico médico se extienden hasta 10 MHz y más allá. Los sonidos en el rango de 20-100 kHz, son comúnmente utilizados en la comunicación y la navegación de los murciélagos, delfines, y algunas otras especies. Frecuencias mucho más altas, en el rango de 1-20 MHz, se utilizan en la ecografía médica. Tales sonidos son producidos por transductores ultrasónicos. Una amplia variedad de aplicaciones de diagnósticos médicos, utilizan tanto el tiempo de eco, como el desplazamiento Doppler de los sonidos reflejados, para medir la distancia a los órganos y estructuras internas, y la velocidad de movimiento de dichas estructuras.

Unidades dimensionales:

Intensidad: ergios/(s ×cm2), sistema GGS y el W/m2 en el SI Potencia acústica: W/m2 . Pascal (Pa) Presión sonora: Decibelios, Pascal, RMS

Intensidad de referencia:

Es la potencia acústica que una honda transfiere por unidad de área a la orientación de propagación, 1,000Hz.

Umbral de audición:

Es la intensidad mínima de sonido capaz de impresionar el oído humano. Aunque no siempre este umbral sea el mismo para todas las frecuencias que es capaz de percibir el oído humano, es el nivel mínimo de un sonido para que logre ser percibido.

El valor normal se sitúa entre 0 dB audiométrico (equivalentes a 20 micropascales) y 25 dB audiométricos, sin embargo, en frecuencias muy bajas, como aproximados a los 20 Hz hasta los casi 80 Hz, este umbral tiende a subir debido a que estas frecuencias poseen un sonido mucho más bajo. Caso contrario sucede en las frecuencias superiores a 10.000 Hz; pues debido a la agudez de estas ondas el umbral de 0 siempre es éste. El umbral de audición, para la media de los humanos, se fija en 20 µPa (20 micropascales = 0,00002 pascales), para frecuencias entre 2 kHz y 4 kHz. Para sonidos que se encuentren en frecuencias más altas o más bajas él se requiere mayor presión para excitar el oído.

Umbral del dolor:

El umbral del dolor se define como la intensidad mínima de un estímulo que despierta la sensación de dolor. Puede variar significativamente dependiendo de cada individuo.

Por ejemplo: Encontraremos personas a las que realizarse un tatuaje les sea sumamente doloroso (podemos decir que esta persona tiene un umbral de dolor bajo) y otras a las que ni siquiera les resulte molesto o doloroso (podemos decir que esta persona tiene un umbral de dolor alto).

Universidad De San Carlos De Guatemala

Centro Universitario De Occidente

División De Ciencias De La Salud

Carrera De Medico Y Cirujano

Primer Año De Medicina

Sección C

Área De Física

Dr. Reyes

El Sonido

201530117 Kelvin Josue Hidalgo Gomez

Clave: 136

Quetzaltenango 16 De Junio Del 2015

Bibliografía

http://escuela.med.puc.cl/paginas/publicaciones/otorrino/apuntes-2013/Anatomia-fisiologia-oido.pdf

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https://www.google.com.gt/search?q=decibelio&biw=1366&bih=667&source=lnms&tbm=isch&sa=X&ved=0CAYQ_AUoAWoVChMIob3ZgbCTxgIVw9OACh3pNQAv&dpr=1#imgrc=QXgGzGIHVZdxJM%253A%3BrRoC65MBD6syWM%3Bhttp%253A%252F%252Fi41.tinypic.com%252F160a97c.png%3Bhttp%253A%252F%252Fwww.datuopinion.com%252Fdecibelio%3B278%3B440

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