Fundamentos de Acústica: Fórmulas, Parámetros y Fenómenos Sonoros
Parámetros Fundamentales de la Acústica
- Nivel de potencia sonora: Lw = 10 · log(W) + 120 dB
- Nivel de intensidad sonora: LI = 10 · log(I / 10⁻¹²)
- Nivel de presión sonora: Lp = 20 · log(p / 2 · 10⁻⁵)
- Presión en fuentes no coherentes: Ltotal = 10 · log(10^(L1/10) + 10^(L2/10))
- Frecuencia central: fc = √fs · fi
- Ancho de banda: Bw = fs - fi
Cualidades del Sonido
- Tono: Determinado por la frecuencia fundamental; permite clasificar los sonidos en graves, medios o agudos.
- Timbre: Permite diferenciar dos sonidos con la misma frecuencia fundamental; está determinado por los armónicos de la frecuencia fundamental.
- Intensidad: Define si un sonido es fuerte o débil; representa la cantidad de energía acústica.
- Duración: Determinada por la vibración de la fuente sonora; se clasifica en sonidos continuos o impulsivos.
Percepción y Medición Sonora
- Nivel sonoro continuo equivalente: Es el nivel de presión sonora promedio a lo largo del tiempo; se utiliza para valorar el daño auditivo.
- Sonoridad: Sensación de intensidad del sonido que percibe el ser humano.
- Curvas isofónicas: Indican el nivel de presión que debe tener un sonido de una frecuencia determinada para producir la misma sensación que un sonido de 1 kHz.
- El fon: Se define como la sonoridad producida por un tono puro de 1 kHz con un nivel de presión sonora de 0 dB. Permite comparar la sonoridad de dos sonidos diferentes. La curva del umbral de audición corresponde a 0 fones, mientras que el umbral del dolor se sitúa en 120 fones.
Fenómenos Acústicos en Recintos
Persistencia Acústica
El oído humano es incapaz de distinguir por separado dos señales que están poco separadas en el tiempo. Si la diferencia entre el sonido original y sus reflexiones es menor a 100 ms, el oído no las diferencia. Dependiendo de si el retardo es mayor o menor a 100 ms, se produce eco o reverberación.
Reverberación
Es la persistencia del sonido dentro de un recinto después de que la fuente original ha cesado, debido a las reflexiones del mismo:
- Reflexiones tempranas: Primeras reflexiones que llegan al oyente (generalmente las tres primeras).
- Reflexiones tardías: Forman la cola reverberante y son menos energéticas.