Directividad de la voz humana y propagación del sonido

Directividad de la voz humana

Directividad de la voz humana: en general cualquier fuente sonora radia más potencia en unas direcciones que en otra, y por lo tanto presenta directividad. Esta directividad depende de la frecuencia.

Esta directividad de la fuente en un punto del espacio se expresa con el factor de directividad Q. Este depende de la relación entre el nivel de presión sonora producido por la fuente en la dirección considerada y el nivel que se obtendría si la fuente no fuese directiva. Cuanto + nivel de presión sonora haya en una dirección, + es el valor de Q en esa dirección. La voz humana tiene mayor directividad frontal (el factor de directividad de la voz humana se considera que es Q=2). La voz humana provoca menor percepción detrás del locutor.

Propagación del sonido

Espacio libre:
En un espacio libre el sonido directo es el único que le llegará al oyente. Se considera una fuente sonora omnidireccional, o sea, radia energía de manera uniforme en todas las direcciones (factor Q=1). Que la energía radiada sea uniforme hace que a cualquier distancia de la fuente, el nivel de presión sonora (Spl) será siempre el mismo, con independencia de la dirección de propagación considerada. Esto se llama propagación esférica. Cuando uno se aleja de la Fuente, la energía sonora se reparte sobre una esfera cada vez mayor que va disminuyendo su nivel SPL en cada punto. La disminución es de 6dB cada vez que se dobla la distancia de la fuente.

Espacio cerrado

Espacio cerrado
Una fuente sonora en un recinto cerrado genera una onda sonora que se propaga en

todas las direcciones. El oyente ubicado en cualquier punto recibe dos tipos de sonidos: Sonido directo: aquel que le llega directamente desde la fuente sin interferencia alguna. Sonido indirecto (o reflejado): se origina como consecuencia de diferentes reflexiones que sufren la onda sonora al incidir sobre superficies límites del recinto.

En cualquier punto del recinto, la energía del sonido directo depende de la distancia de la fuente, y la energía de cada reflexión depende del camino recorrido por el rayo sonoro (como de la absorción de los materiales de las superficies). Menor será la energía del sonido directo si hay mayor distancia y absorción de los materiales.

En el Sonido reflejado hay 2 zonas diferenciadas: las primeras reflexiones (las cuales llegan inmediatamente después del sonido directo) y la cola reverberante (reflexiones tardías).

Las primeras reflexiones son específicas en cada punto del recinto y determinan las características acústicas del mismo. Para que se produzca una reflexión especular se tienen que cumplir los requisitos de: dimensiones grandes en comparación a la longitud de onda del sonido y una superficie lisa y muy reflectante. Si las dimensiones son menores o iguales a la longitud de onda, la onda sonora rodea la superficie y sigue propagándose (difracción). Si la superficie tiene irregularidades se producirán reflexiones de onda en múltiples direcciones (difusión del sonido).
Eco flotante: repetición múltiple de un sonido generado por una fuente en un intervalo de tiempo que es situado entre dos superficies paralelas, lisas y reflectantes.

Balance energético sonoro

Si una fuente radia energía continua, luego de un período de tiempo, se alcanza un estado de equilibrio que se caracteriza por la absorción acústica producida por las superficies del recinto que se iguala con el aporte energético de la fuente.
Luego de que una fuente empiece a radiar energía, instantáneamente empezará a propagar en diferentes direcciones el rayo sonoro que será reflejado en diferentes superficies de la sala. En las reflexiones, parte de la energía será absorbida y otra se devolverá al recinto en mayor o menor cantidad (dependiendo del grado de absorción de la superficie). La suma constante de estas reflexiones harán que aumente progresivamente hasta alcanzar un equilibrio con la fuente.

Campo directo : zona donde predomina el sonido directo. Aquí pertenecen los puntos más cercanos a la fuente y en ella la presión sonora disminuye 6 dB cada vez que se dobla la distancia a la fuente. En él no hay reflexiones. La fuente puede llegar a ser direccional (tener en cuenta el factor de directividad)

Campo reverberante: zona donde predomina el sonido reflejado. Aquí pertenecen los puntos más alejados de la fuente sonora. El nivel de presión sonora se mantiene constante.