ACÚSTICA FISICA

DEFINICIONES

ACÚSTICA Arquitectónica

SONIDO

Es aquella parte de la acústica que estudia el comportamiento del sonido, esté confinado o no, en un rango de frecuencias entre 0hz y 20Khz en el aire, y todos los fenómenos relacionados con éste que puedan afectar la vida humana (transmisión, vibraciones).

Es un fenómeno que se propaga en el aire como una variación de la presión atmosférica relativa en el entorno de un cuerpo vibrante. Estas variaciones deben ser rápidas de modo tal que el proceso sea adiabático

PARÁMETROS FÍSICOS: Considerando una fuente al aire libre y de radiación omnidireccional

Velocidad del sonido. Longitud de onda. Densidad del aire. Presión instantánea de las partículas. Velocidad instantánea de las partículas. Impedancia. Intensidad sonora. Potencia acústica. Densidad de energía sonora. Nivel de presión sonora (dB). Nivel de Intensidad (dB). Nivel de Potencia acústica (dB).

ACUSTICA FISICA  El

SONIDO: es el agente físico que causa la sensación auditiva.  Es una forma de Energía  Se produce por la vibración de un cuerpo  Se propaga a través de un medio  El receptor natural es el oído  El receptor artificial es el micrófono.

Gaseoso Solidos

MEDIOS

Liquidos

FENÓMENO DE PROPAGACIÓN DE VIBRACIONES (a )

(b )

(c )

(d )

(e )

VELOCIDAD: Medio

Temperatura

Velocidad

C°

m/s

Aire

0

331,3

Hidrógeno

0

1286

Oxígeno

0

317,2

Agua

15

1450

Plomo

20

1230

Aluminio

20

5100

Cobre

20

3560

Hierro

20

5130

Valores Extremos Granito Hule Vulcanizado

6000 0

54

PARÁMETROS FÍSICOS Velocidad del sonido:

c  c0  0,6  T

co = 331,6 m/s es la velocidad del sonido con Temp. = 0oC. Longitud de Onda:

Si c = 345 m/s: fmin = 20 Hz   = 17,25 m. fMáx. = 20000Hz   = 17,25 mm.

c  f

Presión: Presión estática: atmosférica. Presión sonora: Instantánea:p(t) Eficaz: p = prms

AMPLITUDES DE ONDA Y

p

p V V V

0

2

X

t

t

PRESIÓN SONORA Pressure [Pa] New York Atmospheric Pressure

100 000 Pascal Mexico City Acoustic Pressure Variations

RELACIÓN ENTRE PRESIÓN Y DBSPL Lp

dB re 20 Pa

200

150

100

94 dB

50

0 0.0001

p0 = 20 Pa

0.01

0.1

1

10

100

1000 10 000

Pressure [Pa]

FRECUENCIA DEL SONIDO

LONGITUD DE ONDA

LONGITUDES DE ONDA POR FRECUENCIA

DIRECTIVIDAD Q Es la relación entre la energía a una distancia y dirección específicas y la energía a la misma distancia, promediada en todas las direcciones de emisión.

Q

p p

2

2

Ancho del Haz: +/- xo con -6dB respecto de la emisión a 0°

DIRECTIVIDAD Q

CAMPOS SONOROS Lp

Near field

Far field Free field

Reverberant field

6 dB

Distance, r

A1

2 × A1

CAMPOS SONOROS

Q V DC  0,057  RT 60

Campo Campo Campo Campo Campo

Libre. Reverberante. Cercano. Lejano. Directo.

PROPAGACIÓN DEL SONIDO AL AIRE LIBRE FENÓMENO DE REFRACCIÓN

Cambio de dirección por cambio de densidad del medio

REFRACCIÓN PRODUCIDA POR EL VIENTO El viento modifica la velocidad del sonido produciendo un efecto de refracción sobre el sonido

AMORTIGUAMIENTO DEL AIRE SOBRE FRECUENCIAS ALTAS

Si aumenta la humedad ambiente aumenta el amortiguamiento