Sonido y Decibelos

--100617--
#1 por --100617-- el 02/09/2010
Sonido y Caracteristicas:

El sonido es una sensación, en el órgano del oído, producida por el movimiento ondulatorio en un medio elástico (normalmente el aire), debido a rapidísimos cambios de presión, generados por el movimiento vibratorio de un cuerpo sonoro.
La función del medio transmisor es fundamental, ya que el sonido no se propaga en el vacío. Por ello, para que exista el sonido, es necesaria una fuente de vibración mecánica y también un medio elástico (sólido, líquido o gaseoso) a través del cual se propague la perturbación. El aire es el medio transmisor más común del sonido. La velocidad de propagación del sonido en el aire es de aproximadamente 343 metros por segundo a una temperatura de 20 ºC (293 Kelvin).
Cuando un objeto (emisor) vibra, hace vibrar también al aire que se encuentra alrededor de él. Esa vibración se transmite a la distancia y hace vibrar (por resonancia) una membrana que hay en el interior del oído, el tímpano, que codifica (convierte) esa vibración en información eléctrica. Esta información se trasmite al cerebro por medio de las neuronas. El cerebro decodifica esa información y la convierte en una sensación. A esa sensación se le denomina "sonido".

Magnitudes físicas del Sonido

Como todo movimiento ondulatorio, el sonido puede representarse por una curva ondulante, como por ejemplo una sinusoide y se pueden aplicar las mismas magnitudes unidades de medida que a cualquier Onda mecánica.

- Longitud de onda: indica el tamaño de una onda. Entendiendo por tamaño de la onda, la distancia entre el principio y el final de una onda completa (ciclo).
- Frecuencia: número de ciclos (ondas completas) que se producen unidad de tiempo. En el caso del sonido la unidad de tiempo es el segundo y la frecuencia se mide en Hercios (ciclos/s).
- Periodo: es el tiempo que tarda cada ciclo en repetirse.
- Amplitud: indica la cantidad de energía que contiene una señal sonora. No hay que confundir amplitud con volumen o potencia acústica.
- Fase: la fase de una onda expresa su posición relativa con respecto a otra onda.
- Potencia: La potencia acústica es la cantidad de energía radiada en forma de ondas por unidad de tiempo por una fuente determinada. La potencia acústica depende de la amplitud. pues cuanto mayor sea la amplitud de la onda, mayor es la cantidad de energía (potencia acústica) que genera.
La potencia acústica es un valor intrínseco de la fuente y no depende del local donde se halle, el valor no varia por estar en un local reverberante o en uno seco.
La medición de la potencia puede hacerse o en la fuente o a cierta distancia de la fuente, midiendo la presión que las ondas inducen en el medio de propagación. En cada caso respectivo se utilizaría la unidad de potencia acústica (que en el SI es el vatio, W) o la unidad de presión (que en el SI es el pascal, Pa).

Características del sonido

- El Tono viene determinado por la frecuencia fundamental de las ondas sonoras y es lo que permite distinguir entre sonidos graves, agudos o medios. El tono lo determina la longitud de la onda, medida en ciclos por segundos o Hercios (Hz). Para que podamos percibir los humanos un sonido, éste debe estar comprendido en la franja de 20 y 20.000 Hz. Por debajo tenemos los infrasonidos y por encima los ultrasonidos. A esto se le denomina rango de frecuencia audible. Cuanto mas edad se tiene, este rango va reduciendose tanto en graves como en agudos.
- La Intensidad es la cantidad de energía acústica que contiene un sonido. La intensidad viene determinada por la potencia acústica, que a su vez está determinada por la amplitud y nos permite distinguir si el sonido es fuerte o débil. Los sonidos que percibimos deben superar el umbral auditivo (0 dB) y no llegar al umbral de dolor (140 dB). Esta cualidad la medimos con el sonómetro y los resultados se expresan en decibelios (dB).

- El Timbre es la cualidad que confiere al sonido los armónicos que acompañan a la frecuencia fundamental. Esta cualidad es la que permite distinguir dos sonidos, por ejemplo, entre la misma nota (tono) con igual intensidad producida por dos instrumentos musicales distintos.
- La duración. Esta cualidad está relacionada con el tiempo de vibración del objeto. Por ejemplo, podemos escuchar sonidos largos, cortos, muy cortos, etc..

Unidades y Decibelios:

Como el decibelio es adimensional y relativo, para medir valores absolutos se necesita especificar a qué unidades está referida la medida:

- dB FS: (FS = Full Scale, escala completa). Medida relativa de señal en la que 0 dB es el valor RMS de una sinusoide
Alguien escribió:
(Sine, sinewave o sinusoide es una onda que contiene una sola frecuencia. Es la forma de onda más sencilla. Las formas de onda complejas se componen de sinusoides de diferentes frecuencias y niveles )
cuyo pico positivo lleva al valor digital máximo.
- dBSPL: Hace referencia al nivel de presión sonora. Es la medida, por ejemplo, usada para referirse a ganancia o atenuación de volumen. Toma como unidad de referencia 20 micropascal.
- dBW: La W indica que el decibelio hace referencia a vatios. Es decir, se toma como referencia 1 W (vatio). Así, a un vatio le corresponden 0 dBW.

- dBm: Cuando el valor expresado en vatios es muy pequeño, se usa el milivatio (mW). Así, a un mW le corresponden 0 dBm.
- dBu: El dBu expresa el nivel de señal en decibelios y referido a 0,7746 voltios \left ( \sqrt { \frac{3}{5}} \right ) \,\!. 0,7746 V es la tensión que aplicada a una impedancia de 600 Ω, desarrolla una potencia de 1 mW. Se emplea la referencia de una impedancia de 600 Ω por razones históricas.[2]
- dB V: Medida absoluta, en decibelios, de voltaje referida a 1 voltio.

Decibelio Ponderado:
Definicion 1 - Ponderacion: El oído humano no percibe igual las distintas frecuencias y alcanza el máximo de percepción en las medias, de ahí que para aproximar más la unidad a la realidad auditiva, se ponderen las unidades, para ello se utilizan las curvas isofónicas, que son curvas de igual sonoridad, estas curvas calculan la relación existente entre la frecuencia y la intensidad (en decibelios) de dos sonidos para que éstos sean percibidos como igual de fuertes, con lo que todos los puntos sobre una misma curva isofónica tienen la misma sonoridad.
Por este motivo se definió el decibelio A (dBA), una unidad de nivel sonoro medido con un filtro previo que quita parte de las bajas y las muy altas frecuencias. De esta manera, después de la medición se filtra el sonido para conservar solamente las frecuencias más dañinas para el oído,

Definicion 2 - Ponderacion: Tipos de filtrado electrónico que se emplean en ciertas medidas para simular la respuesta en frecuencia del oído a diferentes niveles de presión sonora.

Fon: El fon es una unidad de medida logarítmica y adimensional (similar al decibelio) que se usa para indicar la sonoridad con que se percibe un sonido dado.
0 fon corresponden a una sonoridad con una intensidad de 0 dB con una frecuencia de 1 kHz, también una sonoridad de 0 fon podría corresponder a una sonoridad con una intensidad de 60 dB con una frecuencia de 70 Hz.

Curvas Ponderadas

- La curva A (curva de nivel de sonoridad de 40 fon, medidas en decibelios A - dB_{A} \,\!).
- La curva B (curva de nivel de sonoridad de 70 fon, medidas en decibelios B - dB_{B} \,\!).
- La curva C (curva de nivel de sonoridad de 100 fon, medidas en decibelios C - dB_{C} \,\!).

En algunos casos (especialmente en telecomunicaciones), al medir niveles relativos en decibelios, se da un nombre específico a la unidad, dependiendo del tipo de medida.

* dBc: Nivel relativo entre una señal portadora (carrier) y alguno de sus armónicos.
* dBi: Decibelios medidos con respecto a una antena isotrópica.
* dBd: Decibelios medidos con respecto a una antena dipolo.

Peak y RMS:

Peak: Punto más alto en el valor de una señal. (Medidor: Picometro)
RMS. Abreviatura de Root Mean Square. Eficaz. Medida estadística que extrae el valor eficaz de una señal alterna. El proceso consiste en elevar al cuadrado (Square), hacer la media (Mean) aplicar la raíz (Root) cuadrada al resultado. El resultado es cercano a hacer la media de una señal excluyendo el signo. ~ power. (Medidor: VÚmetro. . Indicador de nivel "percibido" usado habitualmente en mezcladores y grabadores, con un tiempo de integración de 300 ms ("slow") y una escala entre -20 VU y +3 VU (VU=Volume Units, unidades de volumen). Una onda sinusoidal estacionaria de +4 dBu (1,23 voltios) marcará 0 VU)
Otros medidores:
- Sonómetro. SLM, Sound Level Meter. Dispositivo, normalmente de mano, que permite mediciones exactas de presión sonora, habitualmente con ajustes de constante de tiempo (rápido y lento) y ponderación (usualmente A).
- Medidores de figura de ruido: son unos equipos electrónicos diseñados para medir la figura de ruido de un dispositivo bajo prueba. Necesitan un generador de ruido para montar el circuito de prueba. Basan el cálculo de la figura de ruido en el factor Y, que es el cociente del resultado de la potencia a la salida del dispositivo prueba con el generador de ruido a su entrada o sin él.
Tipos de ruido:
- Blanco: Señal aleatoria que posee igual energía por hercio. Su contenido de frecuencia es plano para un analizador de FFT, de ahí su nombre en analogía con la luz.
- Rojo: Señal aleatoria, obtenida a partir de ruido blanco, cuyo contenido en frecuencia tiene una pendiente de -3 dB/octava visto en un analizador de tercio de octava. Es similar al rosa pero con mas graves, de ahí su nombre en analogía con la luz. También se denomina Browniano, ya que en la naturaleza se asocia al movimiento de las partículas inmersas en un fluido, descrito por el botánico Robert Brown. Por corrupción del nombre a veces se habla incorrectamente de brown noise (traducido como ruido marrón).
Rosa: Señal aleatoria, obtenida a partir de ruido blanco, que posee igual energía por tercio de octava. Su contenido de frecuencia es plano visto en un analizador de tercio de octava, mientras que visto en un analizador de FFT su espectro posee más frecuencias graves, de ahí su nombre en analogía con la luz.
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#2 por dhanny el 02/09/2010
=D> =D> muy buena, son concepto que hay que saber, si te gusta esto
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--100617--
#3 por --100617-- el 02/09/2010
gracias, cuando no sabia de unidades de decibelios, siempre las busque pero nunca las encontre todas juntas, y crei que seria util y mas facil tenerlas todas juntas, que ir buscando por paginas web diferentes.
saludos.
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#4 por Chechu Martínez el 02/09/2010
Buen aporte.
+1 HDerickH

=D>

Séptimo Cielo, s.l.
Estudio de grabación: http://www.septimocielo.es

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--100617--
#5 por --100617-- el 03/09/2010
gracias :)
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