Fundamentos de la Medición del Sonido y Funcionamiento de los Micrófonos
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La medición del sonido
Las perturbaciones creadas por las vibraciones sobre el estado de reposo inicial de las partículas del aire se traducen en pequeñas variaciones de presión.
Nivel de presión sonora (NPS)
La unidad de medida de presión es el pascal; sin embargo, esta unidad se utiliza para medir magnitudes de presión muy grandes, mientras que la del sonido es muy pequeña, lo cual nos obligaría a trabajar con cifras poco operativas. Para evitar este problema, se usa la medida relativa del nivel de presión sonora (NPS), expresada en decibelios (dB).
- El oído percibe el incremento de presión sonora logarítmicamente, lo que hace adecuado el uso del decibelio como unidad de medida.
- El decibelio expresa relaciones o proporciones entre fuerzas o presiones. Esta proporción es logarítmica y, en el caso del NPS, responde a la fórmula: NPS = 20 Log (P/Po).
Por tanto, el nivel de una señal expresada en decibelios debería ir acompañado del nivel de referencia con el que se ha calculado. Si decimos que una señal está a 0 dB, no significa que no haya señal, sino que esta tiene el mismo valor que la de referencia.
El micrófono: transductor acústico-eléctrico
Un micrófono es un transductor acústico-eléctrico, es decir, un dispositivo que transforma una energía mecánica (acústica) en eléctrica mediante un doble proceso:
- Convierte las variaciones de presión de la onda sonora en oscilaciones mecánicas.
- Convierte estas oscilaciones en variaciones de tensión o corriente eléctrica.
La tensión de la energía eléctrica generada es proporcional a la presión ejercida por la energía acústica. El transductor es una membrana llamada diafragma que se mueve según las variaciones de presión. Como tiene dos superficies, según hagamos incidir la onda sonora, las oscilaciones producidas en el diafragma serán proporcionales a la presión incidente sobre su cara frontal o a la diferencia de presión entre las dos caras.
Clasificación de los micrófonos
- Micrófonos de presión: aquellos cuya respuesta eléctrica está en función de las variaciones de presión que recibe de la onda sonora.
- Micrófonos de gradiente de presión: responden a la diferencia de presión entre dos puntos separados por una distancia muy pequeña.