Componentes físicos elementales del sonido y tonos puros
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TEMA 1
Introducción
El sonido es un fenómeno físico que se caracteriza por la vibración de un medio elástico. En este tema, se estudiarán los componentes físicos elementales del sonido y los tonos puros.
Componentes físicos elementales del sonido
- Tono puro: es el sonido simple caracterizado por una única frecuencia temporal (Hz).
- Parámetros físicos de un tono puro: amplitud, frecuencia temporal, longitud de onda y fase.
Medición de la amplitud
La amplitud se puede medir mediante la presión sonora (P) o el nivel de presión sonora (N). Las fórmulas correspondientes son:
- Presión sonora (P) = Pre * 10^(N/20) (dinas/cm2)
- Nivel de presión sonora (N) = 20 * log(P/Pre) (dB SPL)
Rango audible de un humano normal
El rango audible de un humano normal es de 16 Hz a 20.000 Hz.
Decibelios negativos
Los decibelios negativos indican que un sonido tiene una potencia sonora menor que la de referencia (0.0002 dinas/cm2).
Presión de referencia
La presión de referencia es la mínima energía necesaria para que un tono de 1000 Hz apenas sea percibido.
Curva de audibilidad
La curva de audibilidad es la función que expresa la variación de los umbrales de audibilidad humana en función de la frecuencia temporal (Hz).
Atributos psicofísicos del sonido
Los atributos psicofísicos del sonido son la sonoridad, el tono y el timbre.
Ley de Stevens
La ley de Stevens establece que la sonoridad (S) es proporcional a la presión sonora (P) elevada a un exponente (a) y multiplicada por una constante (b).
Audiograma
El audiograma es un gráfico que muestra la variación de la agudeza del oído a distintas frecuencias.
Análisis espectral de Fourier
El análisis espectral de Fourier consiste en la descomposición matemática de cualquier sonido en sus tonos puros componentes.
Espectro de amplitud y espectro de un sonido
El espectro de amplitud es la función que expresa la variación de la amplitud en función de la frecuencia temporal (Hz). El espectro de un sonido expresa la variación de la amplitud o de la fase en función de la frecuencia temporal (Hz).
Filtro auditivo
El filtro auditivo se encuentra sobre la membrana basilar y selecciona, atenúa o elimina frecuencias temporales.
Ley de Ohm-Helmholtz
La ley de Ohm-Helmholtz establece que el sistema auditivo humano es capaz de discriminar o escuchar separadamente los tonos puros de cualquier sonido compuesto.
Teorías del tono
Las teorías del tono son la teoría del lugar y la teoría temporal.
Percepción del sonido
La percepción del sonido depende parcialmente de la estimulación, como se puede observar en las ilusiones visuales.