Revista acustica

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LA ACUSTICA


INDICE Editora : MARIA ECHEVERRIA

Definición de acústica Reseña Histórica del desarrollo de la acústica

Acústica como herramienta modificadora de la Geometría.

Acústica y arquitectura

.

Que son Ingenieros acústicos.

Materias y grandes obras contemporáneas con desarrollo acústico Cualidades del sonido


LA ACUSTICA La acústica es una rama de la física interdisciplinaria que estudia el sonido, infrasonido y ultrasonido, es decir ondas mecánicas que se propagan a través de la materia (tanto sólida como líquida o gaseosa) (no pueden propagarse en el vacío) por medio de modelos físicos y matemáticos. A efectos prácticos, la acústica estudia la producción, transmisión, almacenamiento, percepción o reproducción del sonido. La ingeniería acústica es la rama de la ingeniería que trata de las aplicaciones tecnológicas de la acústica. La acústica considera el sonido como una vibración que se propaga generalmente en el aire a una velocidad de 343 m/s (aproximadamente 1 km cada 3 segundos), o 1235 km/h en condiciones normales de presión y temperatura (1 atm y 20 °C).

Acústica en espacios abiertos En los espacios abiertos el fenómeno preponderante es la difusión del sonido. Las ondas sonoras son ondas tridimensionales, es decir, se propagan en tres dimensione y sus frentes de ondas son esferas radiales que salen de la fuente de perturbación en todas las direcciones.

Acústica en espacios cerrados En los espacios cerrados, el fenómeno preponderante que se ha de tener en cuenta es la reflexión. Al público le va a llegar tanto el sonido directo como el reflejado, que si van en diferentes fases pueden producir refuerzos y en caso extremos falta de sonido.


Reseña Histórica del desarrollo de la acústica •Primeros trabajos La acústica tiene su origen en la Antigua Grecia y Roma, entre los siglos VI a. C. y I d. C. Comenzó con la música, que se venía practicando como arte desde hacía miles de años, pero no había sido estudiada de forma científica hasta que Pitágoras se interesó por la naturaleza de los intervalos musicales. Quería saber por qué algunos intervalos sonaban más bellos que otros, y llegó a respuestas en forma de proporciones numéricas. Aristóteles

(384 a 322 a. C.) comprobó que el sonido consistía en contracciones y expansiones del aire «cayendo sobre y golpeando el aire próximo», una buena forma de expresar la naturaleza del movimiento de las ondas.

El siglo XVIII vio grandes avances en acústica a manos de los grandes matemáticos de la era, que aplicaron nuevas técnicas de cálculo a la elaboración de la teoría de la propagación de las ondas. En el siglo XIX, los gigantes de la acústica eran Helmholtz en Alemania, que consolidó la acústica fisiológica, y Lord Rayleigh en Inglaterra, que combinó los conocimientos previos con abundantes aportaciones propias en su monumental obra «La teoría del sonido».

También durante ese siglo, Wheatstone, Ohm y Henry desarrollaron la analogía entre electricidad y acústica.


Acústica como herramienta modificadora de la Geometría. La utilización de las leyes geométricas que rigen la propagación sonora, puede ser de gran utilidad en múltiples ocasiones. Por ejemplo, para analizar la distribución en un recinto, del campo acústico directo y de las primeras reflexiones o detectar posibles riesgos de eco o focalizaciones

provocadas

por

determinadas

superficies de una sala. Antes de describir el método geométrico conviene citar ciertas limitaciones:

– La longitud de onda del sonido debe ser pequeña respecto a las dimensiones de la sala y objetos presentes en ella. En caso contrario ocurrirían fenómenos de difracción.

– Las dimensiones del relieve de las superficies deben ser netamente inferiores a la longitud de onda del sonido considerado. En caso contrario el sonido se reflejaría difusamente – La diferencia de impedancia entre el aire y los cerramientos debe ser grande, para que predomine el fenómeno de la reflexión.


Método geométrico El método geométrico se basa en la sustitución de los frentes de ondas por sus direcciones de propagación asimilándolos a rayos sonoros que emergen de la fuente y se comportan de igual forma que

rayos

sonoros

fuente, e I1 es la intensidad a 1 m de la fuente. Suponiendo la fuente omnidireccional,

la

intensidad

disminuye con el cuadrado de la distancia recorrida.

los rayos luminosos. Los

En donde W es la potencia de la

tienen

su

origen en la fuente y en cada punto tiene una intensidad dada

En el caso de que la fuente no imita

por

igual

en

todas

direcciones, la expresión anterior

por:

se vería afectada por un factor de direccionalidad dirección, es decir, En donde Q es el factor de direccionalidad o relación entre la intensidad

propagada

dirección

determinada

en y

una la

intensidad que sería propagada, en esa misma dirección, por una fuente omnidireccional de la misma potencia.

para

cada


Acústica y arquitectura

.

Materiales para aislamiento de edificios. La acústica arquitectónica es una parte de la acústica que trata de manipular los efectos acústicos de lugares abiertos y cerrados. En los lugares abiertos el principal fenómeno es la difusión del sonido. La acústica debe de tener en cuenta que las ondas del sonido viajan en tres dimensiones y sus frentes salen directamente de la fuente de perturbación, todo esto se debe de tener en cuenta para distribuir el sonido frente a un escenario. Los griegos crearon sus teatros al aire libre, en los mismos se realizaban obras teatrales y presentaciones musicales, estos aprovecharon el reflejo de las gradas para duplicar el sonido y de esta manera que la sonoridad quedase protegida por las gradas.


Hoy en día se aprovechan los conocimientos que fueron adquiridos de los griegos y los romanos por lo que los recintos abiertos se construyen con paredes abombadas o curvas que concentran el sonido en el lugar. El problema de esta técnica es que la frecuencia no se reparte de una manera uniforme y que los sonidos graves son más difíciles de repartirse

Los materiales que se utilizan para construir este tipo de ambiente son aquellos que tienen propiedades que facilitan el desplazamiento del sonido hacia donde están las personas.

En los espacios cerrados el aspecto más importante que se tiene presente es la reflexión, ya que al espectador le llegara dos tipos de sonidos, el directo y el reflejado. En el momento en que se diseñe una edificación se debe de tomar en cuenta el aislamiento del sonido, esto se hace para impedir que el sonido exterior penetre o interfiera en el flujo del sonido interior.


Que son Ingenieros acústicos. La ingeniería acústica es una

acústica,

provocada

principalmente

disciplina especializada en el control y

por las actividades industriales, el

desarrollo de los procesos emisión,

tráfico vehicular urbano y el tráfico

transmisión y recepción de ondas

aéreo,

sonoras a través de diferentes medios

actividades, la calidad acústica de las

físicos,

la

viviendas y lugares de trabajos, que a

naturaleza del sonido propiamente tal.

su vez compromenten la salud de las

Cada día esta especialidad toma más

personas (un exceso de ruido es

protagonismo

perjudicial para la salud humana).

aumento

además

de

de

estudiar

debido la

al

notorio

comprometiendo

estas

contaminación

En sus áreas de desarrollo, se destacan el control de ruido y el control de vibraciones, la elaboración de mapas de ruido, mitigación del ruido ambiental, la elaboración de modelos predictivos del ruido urbano, acondicionamiento de recintos con fines de aislamiento o mejoría de la calidad acústica interior.

En general la Ingeniería Acústica, se especializa en estudiar las ondas sonoras correspondientes al rango de los 20 Hz, a los 20 kHz, que es el rango característico de audición del ser humano


Materias y grandes obras contemporáneas con desarrollo acústico

La

acústica

arquitectónica

en

la

Antigüedad Los escritos más antiguos que se conocen sobre acústica arquitectónica datan del siglo I a. C., más concretamente, el año 25 a. C. y se deben a Marco Vitrubio Polio, ingeniero militar de Julio César. En estos escritos describen varios diseños para la acústica de

los antiguos teatros romanos. Por ejemplo, se utilizaban vasijas de bronce afinadas que actuaban como resonadores, bajos o agudos. Aunque la vasijas servían para redirigir el sonido en una dirección diferente a la inicial, no lo reforzaban.

En las iglesias cristianas, de bóvedas altas, con muchos problemas acústicos, sobre el

púlpito se colocaba un tornavoz, especie de marquesina, que evitaba que el sonido de la voz del predicador se perdiese por las bóvedas. Se consiguieron resultados muy notables. Hasta el siglo XIX, el diseño acústico era puramente práctico y consistía,

principalmente, en imitar disposiciones de salas existentes en las que la música sonaba bien. Además, había a veces, prácticas casi supersticiosas, tales como colocar alambres (que no tenían ninguna función) en los lugares altos juna iglesias o auditorio


Teatro Colón Información general Uso(s)

Teatro de ópera y complejo artístico

Estilo Localización Inicio Finalización

ecléctico Buenos Aires(Argentina) 1889 1908

Propietario

Ciudad Autónoma de Buenos Aires

Altura Diámetro Sistema estructural

28 m Dimensiones 58 m Detalles técnicos Hormigón

Diseño y construcción Arquitecto(s)

Francesco Tamburini Vittorio Meano Jules Dormal

Otros

Armellini y Pellizzari (empresa constructora)

El Teatro Colón es un teatro de ópera de la ciudad de Buenos Aires. Por su tamaño, acústica y trayectoria, está considerado uno de los cinco mejores del mundo


Cualidades del sonido El oído humano es capaz de distinguir unos

Intensidad

Tono

Timbre

Duración

sonidos de otros porque es sensible a las diferencias que pueden existir entre ellos en lo que concierne a alguna de las cuatro cualidades que caracterizan a todo sonido. Estas son: intensidad, tono, timbre y duración. La intensidad del sonido es la propiedad que permite diferenciar entre sonidos fuertes y débiles. Está relacionada intensidad acústica de la onda sonora correspondiente, que es la magnitud que nos da una idea de la cantidad de energía que está fluyendo por el medio como consecuencia de la propagación de la onda. El timbre es la cualidad que permite distinguir entre sonidos procedentes de diferentes instrumentos, aun cuando posean la misma intensidad. Esta cualidad permite reconocer a una persona por su voz, que resulta característica de cada individuo.

La duración es el tiempo durante el cual se mantiene un sonido. Así, decimos que podemos escuchar sonidos largos o cortos. Se puede medir en segundos


CURIOSIDADES

Escultura reflector acústico Swansea es la segunda ciudad más grande del País de Gales, en el Reino Unido. Está situada en la bahía de Swansea, y cuenta con un paseo repleto de esculturas. Una de las últimas del conjunto se llama Reflector Acústico, tiene 8 m de altura, 3 m de amplitud y está ubicada en el Barrio Maratime.


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