Principios Físicos del Sonido

Los principios y a las propiedades físicas del sonido

Una guía introductoria a las propiedades físicas del sonido y una introducción básica a la conducta de sonido, conocida como la acústica, de los espacios cerrados.

Para ayudar a la comprensión de los asuntos técnicos relacionados con el sonido, como suele ocurrir con cualquier disciplina, es crucial para entender los principios científicos fundamentales de la materia y la forma en que se interpreta comúnmente. La guía explica cómo la naturaleza compleja de sonidos cotidianos puede descomponerse en sus elementos más simples, como las ondas sinusoidales, para ayudarnos a entender la composición de sonidos complejos a través de técnicas como el análisis de Fourier.

Esta guía ofrece una introducción a la física básica de sonido que incluye la acumulación de las ondas sonoras y sus propiedades, la velocidad del sonido, cómo se forma en entornos acústicos, y cómo el tratamiento puede ser aplicado a las salas de escucha. En este documento se presenta información para ayudar a una comprensión global de sonido en un entorno de trabajo práctico.

La Física del Sonido

Visión de conjunto

En su nivel más despojado de nuevo, el sonido es la perturbación mecánica de un medio, ya sea de gas, líquido o sólido. Por ejemplo, cuando se golpea una tecla de piano, el movimiento de la cadena perturba el medio, aire circundante, causando el desplazamiento de moléculas. Esta perturbación tiene un golpe de efecto causando moléculas adyacentes a ser perturbado en una cierta distancia hasta que la energía inicial creado por el desplazamiento inicial ha desaparecido. La energía decae a cero después de ser transferido de una molécula a la siguiente, en el proceso de perder una cantidad a través de cada transferencia.

En un contexto de sonido más práctico que puede ser descrito como el movimiento de presión de aire, desde una fuente de sonido inicial a un oyente.

El sonido tiene tres etapas que afectan cómo es percibida por un oyente.

1. El carácter inicial está conformado por las propiedades de la fuente de sonido (es decir, material y forma un instrumentos ") y su excitación, como ser golpeado, arrancó o sopló en.
2. El medio ambiente y los medios que el sonido viaja a través de la escucha. Por ejemplo, un grito escuchado en un cañón suena diferente que si escucha en una pequeña habitación, o por medio de un par de altavoces. Vea la sección Primaria Acústica)
3. Las condiciones de escucha aplicados por el oyente. Los individuos de percepción subjetiva del sonido, así como su condición física (es decir, la forma del oído externo, o la edad de una persona), afecta a cómo el sonido es percibido por el oyente (esto se discute en la sección, Sonido y el oído)

Presión de sonido se transmite en el aire como una onda como el movimiento. En el aire, las ondas de sonido tienen una presión que se desvía alternativamente desde un estado de equilibrio. Estas desviaciones son regiones de compresión y rarefacción de moléculas.

Imagina un juego de muelles adyacentes que se fija en cada extremo. Cuando el muelle en el extremo más lejano se tensa y se suelta, esta primavera será entonces presione el muelle contiguo, tras lo cual se retiró aparte de nuevo a su estado inicial de equilibrio. Este tira y afloja la fuerza se transfiere a continuación a lo largo de todos los muelles adyacentes.La región en la que un resorte se empuja se llama compresión, y la región de donde es separado se conoce como una rarefacción. Diagrama 1 muestra el sistema de vibración de un tenedor de sintonía y el impacto en las moléculas circundantes.

Este método de propagación se expresa como una onda longitudinal (ver diagrama 2) y es un modelo preciso de cómo el sonido viaja a través del aire.

Diagrama 1 . Un tenedor de sintonía propaga ondas sonoras longitudinalmente. Tras el entusiasmo de los contactos se expanden y contraen creando perturbaciones periódicas.Esto puede ser visto como períodos de compresión y rarefacción de moléculas, hasta que los dientes vuelven a su estado natural.

El sonido se propaga a través de sólidos de una manera diferente. Imagínese el modelo de resorte, como se discutió, en donde el resorte más central se tira de lado a lado, en contraposición a empuje o una. Este movimiento lateral causa perturbación lateral a lo largo de ambas direcciones de la alineación de la primavera, conocida como ondas transversales.Propagación de este tipo se encuentra en los sistemas de vibración de instrumentos, tales como cadenas.

Diagrama 2 - Aunque es similar en forma a una onda sinusoidal, el diagrama representa el desplazamiento del equilibrio en el tiempo la creación de una onda de sonido longitudinal.

Los períodos de compresión en una ola contienen el contenido que es audible para nuestros oídos. Dentro del alcance del oído humano, las ondas sonoras viajan a una velocidad tal cual percibimos que haya un tono constante. Esto es similar a una bombilla de luz que parpadea dentro y fuera tan rápido, que nuestros ojos perciben que haya sólo una luz constante.

Velocidad del sonido

De presión de sonido en el aire es una cantidad escalar, lo que significa que se puede medir en ciertos puntos, pero no tiene dirección específica (como el sonido se propaga a partir de su fuente). Sonido que viaja a través de los sólidos tiene una velocidad, o la velocidad V, en una dirección dependiente de la elasticidad, conocido como módulo de Young, y la densidad del material. Esto se expresa en la ecuación:

V sólido = √ E 
              ρ

donde V = velocidad en metros por segundo (ms -1 )
         E = módulo de Young '(Nm -2 ) ρ = densidad (kg / m -3 )
        

Como el aire no contiene elasticidad un modelo alternativo al módulo de Young se deriva en base a la velocidad del sonido en el aire es en relación a su temperatura y se calcula como:

Velocidad de Aire = Vair = √ E
                                   ρ

donde V = velocidad en metros por segundo (ms -1 ) ρ = densidad (kg m -3 )          E = Y                 P
         

donde Y = una constante que depende del gas
         P = presión del gas (Nm -2 )

Sonido que viaja a través del aire es proporcional a la raíz cuadrada de la temperatura absoluta. Como resultado de la velocidad del sonido aumenta en 0,6 metros por segundo (ms -1 ) por cada unidad de aumento en grados Celsius en la temperatura ambiente.Velocidad del sonido en el aire se calcula como aproximadamente 344 metros por segundo (ms -1 ).

Siempre es recomendable cuando se utiliza la imagen y los recursos de sonido se mueve en un contexto en vivo o actuación para tomar en cuenta las diferencias en las velocidades del sonido y la luz, como la luz viaja mucho más rápido que el sonido y llega antes que el sonido a un público que está a una distancia de las dos fuentes.

Las ondas de sonido

Las ondas sonoras se caracterizan por los principios del movimiento armónico y las propiedades genéricas de olas. Ellos están representados gráficamente en dos dimensiones, trazado de amplitud en función del tiempo (véase el gráfico 2).

La onda de seno

La herramienta más común para la comprensión de sonido debido a su pureza espectral es la onda sinusoidal. Es el elemento fundamental de todos los sonidos (discutidos más adelante) la construcción y se utiliza ampliamente para las pruebas y análisis de equipos de audio.

Diagrama 3, a continuación, muestra una rueda giratoria donde el ángulo constante de rotación se representa gráficamente contra el tiempo. Esto puede ser pensado como la visualización de la rueda a lo largo del plano de rotación. Si recapitular a la analogía de los resortes conectados, el efecto de la conexión de una rueda que gira a finales de los muelles, la conducción de un impulso periódico / pull movimiento, también se puede ver a continuación. El resultado es variaciones en la presión en el tiempo que son proporcionales al seno del ángulo de la rotación de las ruedas. El ángulo de fase θ, se deriva de la velocidad angular multiplicada por el tiempo atar la velocidad de rotación medido en radianes por segundo multiplicado por el tiempo t. Este modelo describe la teoría del movimiento armónico simple.

Diagrama 3 - El seno del ángulo de la rotación de las ruedas se muestra como funciones de desplazamiento. Un ciclo de onda es la realización del desplazamiento positivo y negativo pico y restablecer el equilibrio. El diagrama anterior muestra un ciclo de una onda sinusoidal.El período de una onda es el tiempo necesario para completar un ciclo.

Vale la pena señalar que el ángulo de fase es una variable que cambia continuamente con el tiempo. Desplazamiento de fase, por otra parte, es la distinción entre dos ondas separadas y puede ser constante, como se muestra en el diagrama 4. Cuando dos formas de onda tienen una diferencia de fase que se refieren a menudo como estar fuera de fase entre sí por el grado del desplazamiento de fase. Cuando oímos los sonidos, la forma en que percibimos la posición (en relación con uno mismo) de la fuente de sonido se basa en la diferencia en el tiempo que de sonido llega a cada uno de nuestros oídos (que es una diferencia de fase). El cerebro utiliza esta diferencia de tiempo para calcular e interpretar la posición de la fuente de sonido.

Diagrama 4 - Dos ondas sinusoidales con amplitud y frecuencia idénticos tienen una diferencia de fase de 180 °

Hay tres propiedades principales de una onda sinusoidal que describen sus características audibles. Estas propiedades pueden ayudarnos a comprender la base de todas las ondas de sonido, incluso cuando el contenido de la ola se vuelve mucho más complejo.

• Amplitud

La amplitud es la medición de sonido desplazamiento nivel por encima y por debajo de la presión de equilibrio. Se mide en la cantidad de fuerza aplicada sobre un área y como tal es relativa a la energía o la intensidad de un sonido. Como resultado, la amplitud también es relativa al volumen percibido del sonido, aunque no es una unidad o un medidor de volumen.Diagrama 2 muestra la amplitud de una onda en función del tiempo.

• Fase

Como se mencionó anteriormente, la fase es el ángulo de desplazamiento en el punto de partida de la onda, es decir, cuando t = 0. La fase se expresa como Theta o θ. La fase se mide en grados como el ángulo de desplazamiento o inicio (antes o después) de 0 °. La onda en el Diagrama 2 anterior comienza en el punto A = 0 en el eje vertical (y).

• Frecuencia y Pitch

La frecuencia de una onda se deriva de la cantidad de ciclos (o períodos) por unidad de tiempo (segundos). Frecuencia es una escala logarítmica, medida en Hertz, y deriva de la fórmula:

   F = 1 / T

Donde T = Periodo = segundos

Físicamente, la frecuencia aumenta con la rigidez del sistema vibratorio (de la fuente de sonido), y cae con su masa inercial (discutir?).

La frecuencia es la base física de las diferencias en el tono musical.

¿Cómo es diferente de la frecuencia de paso? Pitch es una calidad percibida respecto a cómo "alto" o "bajo" una nota musical es.

El modelo de lanzamiento occidental estándar es conocido como los Doce tonos Igualdad templado Escala. Esto se conoce más comúnmente como los doce semitonos de la A a G de un piano en el que el intervalo entre cada nota es de igual valor y tiene una relación de frecuencias idénticas. Estos doce semitonos forman una octava.

Ondas periódicas y no periódicas

Hasta ahora, sólo las ondas periódicas han sido considerados. Mientras que un tenedor de ajuste mueve la vibración periódica aire circundante hacia atrás y adelante la creación, un accidente platillo contiene ningún período fijo. Se crea una oscilación de corta duración, conocido como un transitorio, y es aperiódica. De hecho, casi todos los sonidos que escuchamos no es sonidos constantes pero suena que la caries o terminar abruptamente.

Diagrama 5 muestra la forma de onda del Do central juega en un piano de cola visto a los tres niveles de resolución. De 5a, podemos ver que la amplitud de la nota comienza a alto nivel en el momento de la excitación y luego decae con el tiempo. Zoom en el comienzo del impulso, diagrama 5b muestra que la onda de espesor está constituida por lotes de los picos de la forma de onda. Estos picos son las compresiones y rarefacciones como resultado de la cuerda de piano de resonancia. Zoom de hasta cerca del comienzo de la onda en 5c, es prueba de que esta onda es aperiódica. Puede haber similitudes en algunos ciclos, pero la onda es compleja y cada ciclo es único.

Diagrama 5 - Formas de onda de excitación de una cuerda de piano

Estructura Armónica y la naturaleza del sonido

Visión de conjunto

Sonidos cotidianos, incluyendo la música es mucho más compleja que una sola onda sinusoidal. Estos sonidos contienen una amplia gama de frecuencias que arrancan y paran en diferentes momentos dentro del sonido, con diferentes niveles de intensidad, la dureza, la claridad y el carácter (conocido como el timbre, discutido más adelante). En un nivel fundamental todos los sonidos pueden ser considerados como la acumulación de múltiples ondas sinusoidales. Si invertimos diseñar este principio ondas sinusoidales con diferentes amplitudes, frecuencia y fase pueden combinarse entre sí para crear cualquier sonido imaginable.

Para aclarar este concepto, vamos a ver una onda cuadrada. Una onda cuadrada (ilustrada en el Diagrama 4d) es útil para el análisis, pero no se encuentra en el mundo natural, pero alcanzable a través de la electrónica. Técnicamente es una forma de onda muy complejo con muchos elementos, pero puede entenderse simplemente como una onda sinusoidal fundamental (llamado f0), y la adición de nuevas ondas senoidales con frecuencias que son múltiplos de la fundamental, y estos son conocidos como frecuencias armónicas.

Un cuadrado 500Hz sonidos similares a un seno 500 Hz, pero tiene un carácter sonoro diferente, conocido como el timbre . Una onda cuadrada contiene múltiples modos de vibración que significa que es rica en contenido de armónicos (en teoría es infinito, pero en la práctica esto no es posible recrear). La onda más dominante, el f0, es el esperado, 500Hz. Para una onda cuadrada las ondas sinusoidales adicionales son armónicos impares de la f0.

Los armónicos son múltiples valores enteros de la frecuencia fundamental f0. Cuando f0 = 500 Hz, la segunda y tercera armónicos son 1000 Hz y 1500 Hz y así sucesivamente.

Para una onda cuadrada, estos armónicos adicionales tienen una amplitud que es 1 dividido por su número dentro de la serie de armónicos. Por tanto, la tercera armónica (a 15000 Hz) debe ser 1/3 de la amplitud de f0, el cuarto armónico en un cuarto y así sucesivamente.

Diagrama 6 - La composición de una onda cuadrada

Diagrama 6a muestra la onda fundamental f0 y se necesitan los tres primeros armónicos impares para compensar una onda cuadrada f3, f5 y f7. La forma de onda en el diagrama 6b es la suma de estos cuatro olas, que comienza a tomar la forma de una onda cuadrada.Mediante la adición de más armónicos impares a la serie de las crestas y los picos se hacen más aplanada, que se puede ver en 6c diagrama que muestra una onda con veinte dos armónicos añadido a f0. Con la adición de armónicos impares infinitas se forma una onda cuadrada perfecta, que se muestra en el diagrama 6d.

En un entorno musical, la mayoría de los sonidos se forman con las ondas adicionales que son en armónica . Estos son conocidos como tonos parciales . Si una nota se describe como C, entonces tiene frecuencia fundamental de C junto con tonos parciales que normalmente se producen muy cerca de los armónicos de la fundamental.

Estos tonos parciales afectan a la calidad de la nota producida y definen el carácter audible del cuerpo de resonancia, o el instrumento.

Diferentes instrumentos producen armónicos y los parciales en diferentes amplitudes y es la composición de estos que nos permite distinguir los sonidos de diferentes instrumentos musicales y fuentes de sonido.

De algo con un simple acumulación tal de frecuencias como una onda cuadrada esta técnica de seno además de onda se puede aplicar matemáticamente para expresar sonidos mucho más complejos utilizando los principios de la teoría de Fourier.

La teoría de Fourier 

Es la disposición en capas de ondas sinusoidales para crear ondas más complejas expresadas a través de un sistema matemático llamado la Transformada de Fourier. Esto se basa en dos principios:

1. Cualquier función del tiempo puede ser representada como una suma de ondas senoidales que difieren en frecuencia.
2. Cada componente tiene una frecuencia distinta, amplitud y fase.

El uso de estos principios es posible entonces pensar en una onda más compleja, como un shwon cuerda de piano en el diagrama 5, como la suma de muchas ondas sinusoidales individuales.

Energía Sonido

Sound genera un contenido muy bajo de energía. La energía puesta en la generación de un sonido es generalmente mucho mayor que la de la propia sonido. Cuando la mayoría de los instrumentos musicales medidos tienen aproximadamente 1% (o menos) la eficiencia energética.

Ejemplos de niveles de potencia

Bombo (volumen) 25 Watts
Piano (volumen total) 0.4 Watts
Clarinete (volumen) 0.05 Watts

Energía de sonido de una fuente de sonido se mide usando la Ley Inverse Square. A raíz de esta ley, un área dos veces más lejos de la fuente se distribuye en cuatro veces el área y es posteriormente una cuarta parte de la intensidad. Esto se explica en el Diagrama 6 a continuación.

Diagrama 7 - La ley del cuadrado inverso

La intensidad (I) en la zona (A) se deriva de lo siguiente:

P       = I
4πr 2

Donde P = potencia de la fuente de sonido (Watts)
      4πr2 = Área de la esfera

Al igual que con muchas teorías científicas, en la práctica la Ley Cuadrado inverso no siempre obedeció. Esto es debido a las siguientes razones.

1. Pocos sistemas emiten sonidos por igual en todas las direcciones. Esto es especialmente cierto para los instrumentos musicales y la voz humana.
2. El efecto de los reflejos (véase la sección Primaria Acústica abajo).
3. El efecto de absorción (ver la sección Primaria Acústica abajo).

Nivel y sonoridad

El nivel de intensidad de sonido y la escala de decibelios

La intensidad percibida de un sonido depende de la densidad de energía de sonido en la posición del oyente.

La relación entre la intensidad del sonido y el sonido percibido se mide de manera logarítmica (que es un método utilizado para escalar una amplia gama de valores), utilizando una unidad llamada decibelio o db.

El decibelio es una unidad utilizada en el mayor consumidor y el equipo de audio profesional, ya se trate de hi-hi amperios o mesas de mezcla, ya que nos permite aplicar una medida estándar para el volumen de los sonidos que escuchamos.

Este valor db se mide en relación a un nivel de referencia de 0 dB, que se encuentra normalmente en el umbral del oído humano. Por lo tanto la medición de decibelios es la relación entre dos sonidos, un ser 0 dB, y es una medida relativa. La intensidad del sonido se calcula utilizando la siguiente ecuación.

SIL = 10log 10 Intensidad fuente de
                      intensidad de referencia

donde la intensidad de referencia = 10 -12 W / m 2

Es común en la mayoría de los sistemas de audio que el nivel de volumen máximo es de 0 dB, y es posible cortar y aumentar el volumen por los valores de decibelios.

Un punto importante a tener en cuenta cuando se trabaja con las mediciones de decibelios es que, debido a su forma logarítmica, la duplicación de la intensidad del sonido en la fuente representa un aumento 3.01db. Del mismo modo, reducir a la mitad el nivel de intensidad reduce la cantidad de decibelios por 3.01db.

Nivel de presión acústica

En la práctica es difícil medir la intensidad del sonido que se requieren dos lecturas. El sonido SPL nivel de presión es también una medida logarítmica de una presión de la fuente con respecto a un nivel de referencia. Es una medida de los niveles de presión que llegan de una fuente de sonido en relación con el nivel de la presión ambiente local.

Presión de sonido, que se mide en la unidad de pascales (Pa), se puede medir con un micrófono. Sonómetros son una herramienta práctica que muestran lecturas de un micrófono conectado en tiempo real. Sonómetros son útiles para medir los niveles de interpretación musical y para la entrega de las normas de salud y seguridad. A menudo se utilizan para dar lecturas precisas de pico (máxima) y los niveles promedio de una señal.

Fuente	SPL	Presión Sonora
Motor a reacción	150dB	630pa
Daños en el oído (Exposición a corto plazo)	Aprox 120db	20 Pa
Concierto de rock Loud	100db	2pa
Voces que hablan	40 - 60db	2 x 10 -3 a 2 x 10 -2 pa
Ambiente tranquilo	20db	2 x 10 -4 pa

Ecuación para SPL:

SPL = 20log Presión fuente
                  de presión de referencia

donde la presión de referencia = 20 μ pa

Timbre

Es importante, sobre todo en el contexto de sonido como una forma musical a comprender el significado de Timbre. De hecho, todo el mundo ya es consciente de ello, y lo utiliza a diario, pero Timbre nos ayuda a entender la ciencia del sonido, así como la música de sonido.

El timbre es ese atributo de la sensación auditiva en términos de que un oyente puede juzgar que dos sonidos presentados de manera similar y con la misma intensidad y el tono son diferentes. American National Standards Institute (1960). EE.UU. Standard acústico Terminología(incluyendo choque mecánico y vibraciones) S1.1-1960 (R1976). Nueva York: American National Standards Institute.

En esencia, el timbre es el elemento descriptivo de la calidad del sonido. Es la distinción de que un sonido es más dura que la otra, más suave que la otra, más caliente, más brillante, más oscuro, y así sucesivamente. Se aplica a las variaciones expresivas en sonidos, y los puntos en común dentro de instrumentos similares. Timbre puede ser descrito como la calidad que diferencia dos sonidos que son idénticos en tono y volumen.

Una analogía útil está tratando de aplicar colores como palabras descriptivas de la música, un violonchelo sonidos marrón o una guitarra suena amarilla. Otro método es tratar de describir un color sin utilizar realmente el nombre del color.

Timbre no es un atributo acústico pero es una sensación perceptiva y subjetiva que se procesa en la mente. Es la forma en que percibimos y entendemos el sonido en una forma no científica.

Acústica Primaria

La acústica es el estudio científico del comportamiento del sonido. El sonido tiene tres etapas, la generación, propagación y recepción. Esta sección discutirá los factores básicos que pueden moldear el sonido que viaja en un espacio cerrado durante la propagación a un oyente, y algunos métodos comunes de tratamiento de sonido dentro de estos espacios.

El sonido en espacios cerrados

Hasta ahora, el concepto de propagación de la onda se ha discutido sin la consideración de los límites. Como se mencionó al principio de este documento, el sonido puede ser alterada por su entorno inmediato y cualquier otros medios físicos que pasa a través después de la excitación inicial. Para entender mejor esto, consideremos un ejemplo de cómo se propaga el sonido en un espacio cerrado.

En un extremo de una habitación vacía un globo se extrae que es escuchado por un oyente en el extremo opuesto de la habitación. Hay tres aspectos clave de cómo se comporta el sonido que explican cómo es percibido por el oyente.

1. Después de la excitación de la explosión, el oyente escucha el sonido directo después de un breve retraso. Este sonido habrá recorrido la distancia más corta posible de la fuente para el oyente y contiene la mayor intensidad.

2. Poco después de la llegada del sonido directo, las ondas que se han reflejado (rebotaron) de una o más superficies se oirá. Estos son conocidos como las primeras reflexiones, y variarán en la misma habitación en función de las posiciones de la fuente y el oyente. Las primeras reflexiones proporcionan información a los oyente que se utiliza para percibir el tamaño del espacio y la ubicación de la fuente. Si reflexiones son largos, es decir, tienen más que viajar, se les percibe como un efecto de eco. Ellos están separados del sonido directo y como tal puede agregar cambios al timbre del sonido en general.

3. Por último, después de las primeras reflexiones han llegado, el sonido de muchos otros caminos de reflexión en todas las direcciones llegan al oyente.

Como hay tantos caminos posibles es el efecto de una acumulación densa de reflexiones, que embadurna todo el sonido juntos. Este efecto se llama reverberación y es una característica codiciado en el sonido de la música, ya que añade profundidad y espacio al sonido.

El tiempo necesario para que se produzca la reverberación es relativa al tamaño de la habitación como una habitación más pequeña tiene una distancia más corta para todas las reflexiones para viajar. Este tiempo entre el sonido directo y la reverberación se conoce comúnmente como pre-retardo, el retardo antes de la reverberación.

La intensidad del sonido se pierde en cada impacto de reflexión y posteriormente la reverberación decae con una duración conocida como el tiempo de reverberación.

De pie Waves

Cuando una habitación es excitado por un impulso, las superficies reflejan las olas y en cada reflexión absorben la energía de manera que decae exponencialmente. En la práctica esto no es siempre el caso y la energía se puede reflejar en caminos cíclicos. Cuando la distancia de una trayectoria de ondas (es decir, desde una pared a otra) es un múltiplo exacto de la mitad de la longitud de onda (la longitud de un ciclo de la onda), la energía se refleja en realidad de nuevo a la posición original del impulso. Esto crea una "onda estacionaria ', y los resultados agregados de energía en un aumento del volumen.

Por ejemplo, si una onda se transmite hacia un surfcae metal que es un ciclo de onda de distancia en distancia, se añadirá la energía reflejada a la energía de la señal resultante de la fuente en las olas que se agregan juntos. Esta suma se escucha como un aumento de volumen de la onda y se llama resonancia.

Estas ondas estacionarias (o modos resonantes) se producen en las frecuencias más bajas audibles y no son deseables en un entorno utilizado para trabajar con audio. Paredes no paralelas se utilizan para compensar el efecto de las ondas estacionarias y materiales de absorción de graves reducción puede disminuir los efectos audibles en una habitación.

Tratamiento Acústico

Las habitaciones y los espacios a menudo pueden tener un efecto perjudicial sobre lo que oímos. Demasiados superficies reflectantes a menudo pueden crear un espacio de sonido más duro y metálico, donde se amplifican frecuencias más altas. Del mismo modo demasiadas superficies absorbentes chupan las frecuencias de la habitación crean un ambiente que suena seco y vacío. Cuando el seguimiento de audio una sala de sonido neutral se desea que tiene tan poco efecto como sea posible sobre la trayectoria de la señal entre la fuente de monitor y el oyente. Como resultado puede ser necesario aplicar el tratamiento a una habitación, y dependiendo del uso y el resultado deseado, esto significará diferentes tipos de tratamiento.

Hay tres tipos principales de tratamiento acústico que pueden alterar las características de un sonido en un entorno físico. El tratamiento se realiza comúnmente mediante la adición o sustracción de las superficies que tienen propiedades acústicas fuertes. Las tres propiedades principales son la reflexión, absorción y difusión.

• Reflexivo

Las superficies que reflejen pueden estar hechos de materiales como la piedra o paneles de madera. La mayoría de las superficies reflectantes accenuate frecuencias más altas debido a la naturaleza de las ondas (ondas de baja frecuencia viajan a través de materiales mucho más fácil que las ondas de alta frecuencia), por lo tanto, la adición de las superficies reflectantes puede hacer que una habitación sonido más brillante.

• Absorbente

La reverberación y el eco son a menudo indeseable en una habitación utilizada para el análisis de sonido, ya que añadir contenido de frecuencia adicional que puede variar en diferentes posiciones en la habitación. Para eliminar estos efectos superficies absorbentes que absorben (audible amortiguar) olas pueden aplicar. Ondas de baja frecuencia tienden a congregarse en las esquinas de las habitaciones y pueden causar a menudo fuertes diferencias audibles en habitaciones con superficies simétricas, a través de las ondas estacionarias. Adecuadamente materiales absorbentes se pueden instalar para contrarrestar estos efectos.

• Difusivo

La difusión es la propagación de frecuencias causadas por un medio. El uso de la difusión a menudo se utiliza en el tratamiento acústico de habitaciones y espacios para detener las ondas de sonido de agrupación, que puede crear inconsistencias de un punto en una habitación a otra. Difusión ayuda a reducir las ondas estacionarias y aleteo, y puede hacer que una habitación pequeña parezca más grande audible a través de la creación de un sentido de apertura. Se puede utilizar para detener las primeras reflexiones de los límites de las habitaciones que se fusionan con el sonido de la fuente inicial sin absorber las frecuencias, por lo tanto, ya que no hay pérdida de energía y el contenido de frecuencia global.

La mayoría de los espacios de monitoreo profesional están diseñados y construidos por profesionales experimentados. Para todos los demás, es un caso de la medición por sí mismo si el espacio que utiliza para monitorear las necesidades de mejora. A veces, la aplicación de un tratamiento a una habitación no puede ser posible y en estos casos, es importante para optimizar el equipo y la disposición del espacio para el sonido natural de la habitación (para más información ver el documento Consejos: Cómo preparar la estación de trabajo).

Aquí hay dos ejercicios básicos que le ayudarán a empezar a entender el efecto de su habitación puede ser tener en lo que se oye.

1. Escuche a un archivo de audio reconocible a través de su sistema de monitoreo a un nivel razonable.

Esto podría ser una canción favorita, que tú eres muy familiar o una pieza de música que ha estado trabajando en y por lo tanto entiende bien. Es posible que escuche al instante las imperfecciones en la habitación que colorear el sonido. Si la pieza suena 'barro' o carente de claridad, puede ser el resultado de muchas superficies reflectantes y no lo suficiente absorción. Usted puede notar un aumento en el contenido de frecuencia, por ejemplo, demasiado bajo. Esto podría ser atenuada por el ecualizador sus sistemas.

2. Aplique un 'barrido sinusoidal' a través de su sistema de monitoreo.

Esto se realiza mediante la amplificación de un tono de prueba de onda sinusoidal con una amplitud fija a diferentes frecuencias dentro del umbral audible. Por literalmente barrer el tono de todo el rango de frecuencia o cambiando la frecuencia para ajustar los tonos de todo el espectro (las bandas de frecuencia estándar de ser 32, 64, 125, 250, 500, 1k, 2k, 4k, 8k, 16k), puede encontrar algunas frecuencias parecen ser más fuertes que otros. Si es así, entonces esto es probable que sea el resultado de las olas y baja atenuación de frecuencias de pie en la forma de la habitación.
Una gran cantidad de aplicaciones musicales tienen una característica de tono de prueba integrada en el sistema, a menudo como un plug-in. Se recomienda que consulte el manual correspondiente para obtener instrucciones sobre cómo utilizar este.

Hay una serie de empresas que suministran materiales de tratamiento acústico que son fáciles de instalar. Si requiere modificaciones estructurales a un edificio para mejoras acústicas, es aconsejable consultar a un especialista en acústica calificado.

Glosario

Decibel - db

Una unidad logarítmica que mide la intensidad o nivel de una señal.

Desplazamiento

El acto de movimiento de un estado de equilibrio.

Excitación

El acto de causar el desplazamiento inicial de un material objetos.

Aleteo

Una rápida sucesión de sonidos reflejados que se produce entre dos superficies paralelas y, normalmente, es estimulada por un sonido transitoria.

nb Flutter es también el resultado de un error mecánico cuando se trabaja con cinta analógica.

Logarítmica

Un término matemático para la relación de los valores expresados ​​por la base 10 o función de correo.

Modo

La manera en que se propaga una onda acústica, tal como se caracteriza por el movimiento de las partículas en la onda (cizallamiento, Lamb, la superficie o longitudinal) .RW

Propagación

La acción física de la difusión y el movimiento de las olas

Velocidad

Velocidad que se define como la distancia recorrida por unidad de tiempo.

Resonancia

La vibración de un objeto o medio a una frecuencia específica.

Onda de seno

Una forma de onda periódica de frecuencia única continua cuya amplitud varía como el seno de la función lineal del tiempo. A veces se refiere como una onda sinusoidal.

Movimiento Armónico Simple

Un movimiento de vaivén periódico, que no es impulsado ni amortiguado, que repite alrededor de un punto central de equilibrio.

Transitorio

Un impulso de sonido

Transmisión

El acto de comunicación a través del movimiento de las olas

Referencias

Angus, J. Howard, D. Acústica y psicoacústica. Focul Press, tercera edición, 2006.

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