Modulo Iv Unidad 0

MODULO IV SONIDO E IMAGEN

UNIDAD

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ACUSTICA

LICEO INDUSTRIAL SANTIAGO

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El mundo material que nos rodea se estructura en función de dos términos: materia y energía. Ya se ha estudiado cómo se puede transferir la energía de un punto a otro o de un cuerpo a otro. Ahora se aborda la forma más habitual de propagación de la energía en la naturaleza: las ondas y, en concreto, la propagación de las ondas sonoras en los diferentes medios materiales. Los fenómenos ondulatorios que podemos encontrar a nuestro alrededor son numerosos, pero, sin duda, los más frecuentes son el sonido y la luz (que a diferencia de las ondas sonoras, puede propagarse por el vacío).

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acústica  

Las ramas de la acústica son, entre otras: Aeroacústica: generación de sonido debido al movimiento turbulento del aire.

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Acústica (física): análisis de los fenómenos sonoros mediante modelos físicos y matemáticos.



Acústica arquitectónica: estudio del control del sonido, tanto del aislamiento entre recintos habitables, como del acondicionamiento acústico de locales (salas de conciertos, teatros, etc.), amortiguándolo mediante materiales blandos, o reflejándolo con materiales duros.

Psicoacústica: estudia la percepción del sonido en humanos, la capacidad para localizar espacialmente la fuente, la calidad observada de los métodos de compresión de audio, etcétera.  Diacústica: estudio de la audición animal (murciélagos, perros, delfines, etc.) 

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Acústica subacuática: relacionada sobre todo con la detección de objetos mediante el sonido sonar.



Acústica musical: estudio de la producción de sonido en los instrumentos musicales, y de los sistemas de afinación de la escala.

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Electroacústica: estudia el tratamiento electrónico del sonido, incluyendo la captación ( micrófonos y estudios de grabación), procesamiento (efectos, filtrado comprensión, etc.) amplificación, grabación, producción (altavoces) etc.

Acústica fisiológica: estudio del funcionamiento del aparato auditivo, desde la oreja a la corteza cerebral.  Acústica fonética: análisis de las características acústicas del habla y sus aplicaciones. 



Macroacústica: estudio de los sonidos extremadamente intensos, como el de las explosiones, turborreactores, entre otros.. 3

 En

física, sonido es cualquier fenómeno que involucre la propagación en forma de ondas elásticas audibles o casi audibles, generalmente a través de un fluido (u otro medio elástico) que este generando movimiento vibratorio de un cuerpo.  El sonido humanamente audible consiste en ondas sonoras consistentes en oscilaciones de la presión del aire, que son convertidas en ondas mecánicas en el oído humano y percibidas por el cerebro. La propagación del sonido es similar en los fluidos, donde el sonido toma la forma de fluctuaciones de presión. En los cuerpos sólidos la propagación del sonido involucra variaciones del estado tensional del medio.

SONIDO 4

Las cuatro cualidades y/O características están relacionadas con diversas magnitudes físicas. Esta relación es diferente para cada una de ellas, y puede resumirse en el siguiente cuadro: 5

Características del sonido

1.-La altura o tono Cada sonido se caracteriza por su velocidad específica de vibración, que impresiona de manera peculiar al sentido auditivo. Esta propiedad recibe el nombre de tono. Sonido grave (-F)

Sonido agudo (+F)

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La altura o tono es la característica que nos permite diferenciar un sonido agudo de uno grave. La altura viene producida por el número de vibraciones por segundo (frecuencia), así a mayor número de vibraciones por segundo más agudo es el sonido, y a menor número de vibraciones más grave es el sonido. La sucesión de sonidos de diferentes alturas nos da la melodía.

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El tamaño: cuanto más grande sea un instrumento más grave será el sonido que produzca, cuanto más pequeño más agudo será el sonido. La longitud: cuanto más larga sea una cuerda más grave es el sonido, cuanto más corta más agudo, por eso hay instrumentos que tienen cuerdas de diferente longitud. También cuanto más largo sea el tubo de un instrumento de viento, más grave será su sonido y cuanto más corto más agudo. La tensión: cuanto más tensa esté una cuerda, más agudo es el sonido y cuanto menos tensa, más grave. La presión: a mayor presión del aire más agudo será el sonido y viceversa. 8

2.-La intensidad Es la cualidad que nos permite distinguir entre sonidos fuertes o débiles. La podemos definir como la fuerza con la que se produce un sonido. Además de la amplitud en la percepción de la intensidad, influye la distancia a que se encuentra situado el foco sonoro del oyente y la capacidad auditiva de este. 9

Sonido fuerte

Mayor amplitud

Sonido suave

Menor amplitud 10

3.-La duración

Es la característica del sonido que nos permite diferenciar sonidos largos de sonidos cortos. La podemos definir como el tiempo de permanencia de un sonido. La sucesión de sonidos de distinta duración nos da el ritmo. 11

 Sonido

largo

Sonido corto

La duración se representa en música mediante las figuras musicales 12

4.-El TIMBRE El timbre completa las posibilidades de variedades del arte musical desde el punto de vista acústico, porque es la cualidad que permite distinguir los sonidos producidos por los diferentes instrumentos. Esta cualidad físicamente se llama forma de onda. 13

Sonido fundamental Sonido complejo LOS ARMONICOS 14

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UNIDADES DE MEDIDA

Frecuencias Hz La frecuencia de una onda sonora se define como el numero de pulsaciones (ciclos) que tiene por unidad de tiempo (segundo).La unidad correspondiente a un ciclo por segundo es el herzio (Hz). Las frecuencias mas bajas se corresponden con lo que habitualmente llamamos sonidos "graves", son sonidos de vibraciones lentas. Las frecuencias más altas se corresponden con lo que llamamos "agudos" y son vibraciones muy rápidas 16

Decibelio (dB) El decibelio es una unidad logarítmica de medida utilizada en diferentes disciplinas de la ciencia. En todos los casos se usa para comparar una cantidad con otra llamada de referencia. Normalmente el valor tomado como referencia es siempre el menor valor de la cantidad. En algunos casos puede ser un valor promediado aproximado. En Acústica la mayoría de las veces el decibelio se utiliza para comparar la presión sonora, en el aire, con una presión de referencia. Este nivel de referencia tomado en Acústica, es una aproximación al nivel de presión mínimo que hace que nuestro oído sea capaz de percibirlo. El nivel de referencia varía lógicamente según el tipo de medida que estemos realizando. No es el mismo nivel de referencia para la presión acústica, que para la intensidad acústica o para la potencia acústica. La razón por la que se utiliza el decibelio es que si no, tendríamos que estar manejando números o muy pequeños o excesivamente grandes, llenos de ceros, con lo que la posibilidad de error seria muy grande al hacer cálculos. Además también hay que tener en cuenta que el comportamiento del oído humano esta mas cerca de una función logarítmica que de una lineal, ya que no percibe la misma variación de nivel en las diferentes escalas de nivel, ni en las diferentes bandas de frecuencias El espectro de frecuencias audible varía según cada persona, edad etc. Sin embrago normalmente se acepta como el intervalos entre 20 Hz y 20 kHz. 17

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VAMOS A VER LA TRAYECTORIA QUE SIGUE UNA ONDA SONORA La onda sonora es captada por el pabellón auditivo , de allí pasa al conducto auditivo externo y llega a la membrana timpánica o tímpano.(Esto es el Oído Externo) Transmite la vibración hacia la cadena de huesecillos que son: 1.Martillo: Unido por su mango a a la membrana timpánica . Por el otro extremo se articula con el yunque y el yunque con el estribo 2.Yunque. Esta en contacto con una membrana que esta recubriendo la ventana oral. 3.Estribo La vibración va del martillo al yunque de allí al estribo y del estribo (Hasta aquí oído medio)al oído interno y la onda sonora se convierte en un impulso mecánico 19

EL OIDO El sentido del oído nos permite percibir los sonidos, su volumen, tono, timbre y la dirección de la cual provienen. Las vibraciones sonoras son recibidas por el oído y esas sensaciones son transmitidas al cerebro. El oído humano sólo está capacitado para oír un rango de ondas sonoras, ya que no percibe las vibraciones menores a 20 veces por segundo ni mayores a 20.000 veces por segundo. En el oído se encuentran también terminales nerviosas que reciben información acerca de los movimientos del cuerpo, ayudando a mantener el equilibrio del mismo. 20

Efectos del ruido sobre la salud Efectos auditivos El sistema auditivo se resiente ante una exposición prolongada a la fuente de un ruido, aunque esta sea de bajo nivel. El déficit auditivo provocado por el ruido ambiental se llama socioacusia. Una persona cuando se expone prolongadamente a un nivel de ruido excesivo, nota un silbido en el oído, ésta es una señal de alarma. Inicialmente, los daños producidos por una exposición prolongada no son permanentes, sobre los 10 días desaparecen. Sin embargo, si la exposición a la fuente de ruido no cesa, las lesiones serán definitivas. La sordera irá creciendo hasta que se pierda totalmente la audición. No sólo el ruido prolongado es perjudicial, un sonido repentino de 160dBa, como el de una explosión o un disparo, pueden llegar a perforar el tímpano o causar otras lesiones irreversibles. Citando puntualmente las afecciones auditivas que produce el ruido tenemos: Desplazamiento Temporal Del Umbral De Audición y el Desplazamiento Permanente del umbral de audición Desplazamiento temporal del umbral de audición (TTS:Temporary threshold shift) Consiste en una elevación del umbral producida por la presencia de un ruido, existiendo recuperación total al cabo de un periodo de tiempo, siempre y cuando no se repita la exposición al mismo. Se produce habitualmente durante la primera hora de exposición al ruido. Desplazamiento permanente del umbral de audición (PTS:Permanent threshold shift) Es el mismo efecto TTS pero agravado por el paso del tiempo y la exposición al ruido. Cuando alguien se somete a numerosos TTS y durante largos periodos de tiempo (varios años), la recuperación del umbral va siendo cada vez más lenta y dificultosa, hasta volverse irreversible. El desplazamiento permanente del umbral de audición esta directamente vinculado con la presbiacucia (pérdida de la sensibilidad auditiva debida a los efectos de la edad). La sordera producida por el desplazamiento permanente del umbral de audición afecta a ambos oídos y con idéntica intensidad. 21

Interferencia en la comunicación oral La inteligibilidad de la comunicación se reduce debido al ruido de fondo. El oído es un transductor y no discrimina entre fuentes de ruido, la separación e identificación de las fuentes sonoras se da en el cerebro. Como ya es sabido, la voz humana produce sonido en el rango de 100 a 10000Hz, pero la información verbal se encuentra en el rango de los 200 a 6000Hz. La banda de frecuencia determinada para la inteligibilidad de la palabra, es decir entender palabra y frase, esta entre 500 y 2500 Hz. La interferencia en la comunicación oral durante las actividades laborales puede provocar accidentes causados por la incapacidad de oír llamados de advertencia u otras indicaciones. En oficinas como en escuelas y hogares, la interferencia en la conversación constituye una importante fuente de molestias. Efectos no auditivos La contaminación acústica, además de afectar al oído puede provocar efectos psicológicos negativos y otros efectos fisiopatológicos. Por supuesto, el ruido y sus efectos negativos no auditivos sobre el comportamiento y la salud mental y física dependen de las características personales, al parecer el estrés generado por el ruido se modula en función de cada individuo y de cada situación. Efectos psicopatológicos A más de 60 dBa. Dilatación de las pupilas y parpadeo acelerado. Agitación respiratoria, aceleración del pulso y taquicardias. Aumento de la presión arterial y dolor de cabeza. Menor irrigación sanguínea y mayor actividad muscular. Los músculos se ponen tensos y dolorosos, sobre todo los del cuello y espalda. A más de 85 dBa. Disminución de la secreción gástrica, gastritis o colitis. Aumento del colesterol y de los triglicéridos, con el consiguiente riesgo cardiovascular. En enfermos con problemas cardiovasculares, arteriosclerosis o problemas coronarios, los ruidos fuertes y súbitos pueden llegar a causar hasta un infarto. Aumenta la glucosa en sangre. En los enfermos de diabetes, la elevación de la glucemia de manera continuada puede ocasionar complicaciones médicas a largo plazo.

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Efectos psicológicos Insomnio y dificultad para conciliar el sueño. Fatiga. Estrés (por el aumento de las hormonas relacionadas con el estrés como la adrenalina). Depresión y ansiedad. Irritabilidad y agresividad. Histeria y neurosis. Aislamiento social. Falta de deseo sexual o inhibición sexual. Todos los efectos psicológicos están íntimamente relacionados, por ejemplo: El aislamiento conduce a la depresión. El insomnio produce fatiga. La fatiga, falta de concentración. La falta de concentración a la poca productividad y la falta de productividad al estrés. Entre otros efectos no auditivos tenemos: Efectos sobre el sueño El ruido produce dificultades para conciliar el sueño y despierta a quienes están dormidos. El sueño es una actividad que ocupa un tercio de nuestras vidas y nos permite descansar, ordenar y proyectar nuestro consciente. El sueño esta constituido por dos tipos: el sueño clásico profundo(No REM (etapa de sueño profundo), el que a su vez se divide en cuatro fases distintas), y por otro lado esta el sueño paradójico (REM). Se ha demostrado que sonidos del orden de aproximadamente 60 dBA, reducen la profundidad del sueño, acrecentándose dicha disminución a medida que crece la amplitud de la banda de frecuencias, las cuales pueden despertar al individuo, dependiendo de la fase del sueño en que se encuentre y de la naturaleza del ruido. Es importante tener en cuenta que estímulos débiles sorpresivos también pueden perturbar el sueño. 23

Efectos sobre la conducta El ruido produce alteraciones en la conducta momentáneas, las cuales consisten en agresividad o mostrar un individuo con un mayor grado de desinterés o irritabilidad. Estas alteraciones, que generalmente son pasajeras se producen a consecuencia de un ruido que provoca inquietud, inseguridad o miedo en algunos casos. Efectos en la memoria En aquellas tareas en donde se utiliza la memoria se ha demostrado que existe un mayor rendimiento en aquellos individuos que no están sometidos al ruido, debido a que este produce crecimiento en la activación del sujeto y esto en relación con el rendimiento en cierto tipo de tareas, produce una sobre activación traducida en el descenso del rendimiento. El ruido hace que la articulación en una tarea de repaso sea más lenta, especialmente cuando se tratan palabras desconocidas o de mayor longitud, es decir, en condiciones de ruido, el individuo se desgasta psicológicamente para mantener su nivel de rendimiento. Efectos en la atención El ruido hace que la atención no se localice en una actividad especifica, haciendo que esta se pierda en otros. Perdiendo así la concentración de la actividad. 24

Efectos en el embarazo Se ha observado que las madres embarazadas que han estado desde comienzos de su embarazo en zonas muy ruidosas, tienen niños que no sufren alteraciones, pero si la exposición ocurre después de los 5 meses de gestación, después del parto los niños no soportan el ruido, lloran cuando lo sienten, y al nacer tienen un tamaño inferior al normal. Efectos sobre los niños El ruido repercute negativamente sobre el aprendizaje y la salud de los niños. Cuando los niños son educados en ambientes ruidosos, éstos pierden su capacidad de atender señales acústicas, sufren perturbaciones en su capacidad de escuchar, así como un retraso en el aprendizaje de la lectura y la comunicación verbal. Todos estos factores favorecen el aislamiento del niño, 25 haciéndolo poco sociable.

Medidas que se deben tomar ante la presencia de contaminación acústica La reducción del ruido se debe llevar a cabo siguiendo la siguiente secuencia de medidas a tomar, ordenadas de mayor a menor eficacia y de un aspecto colectivo a uno individual: =Eliminar las fuentes que producen el ruido. =Control del foco de producción del ruido (en el origen). =Llevar a cabo la reducción a través de medidas en el entorno. =Aplicar medidas de tipo individual. 26

Lucha contra la contaminación acústica (Evolución de la protección del ambiente) Hace varios años en las normativas de protección del ambiente no se consideraba el contaminante ruido, pero pese a que la industrialización y en sí ciudades y países han ido creciendo y evolucionando, en todos los países del mundo se han elaborado normas y estatutos que se encargan de la protección del medio ambiente contra el exceso de ruido. Los esfuerzos más serios de las comunidades internacionales se traducen en la profundización de los estudios sobre causas y origen ( fuentes), deterioro y políticas de prevención y control de la contaminación sonora. A continuación hablaremos de las medidas adoptadas por los diferentes países: 27