Las mediciones de sonido precisas son esenciales para comprender y controlar el sonido en diversas aplicaciones, incluidas la acústica, la ingeniería de audio y las ciencias ambientales.
Realizar mediciones de sonido precisas requiere una comprensión profunda de la definición de sonido y los factores que afectan sus propiedades, como la velocidad o la propagación. Además, el conocimiento básico de cantidades de medición de sonido como SPL o LEQ ayuda a aprender más sobre las técnicas de medición y sus aplicaciones.
Definición de medición de sonido
La definición de medición del sonido en física se refiere a la cuantificación de las propiedades de las ondas sonoras, incluida su frecuencia en hercios y su nivel de amplitud en decibelios. Las mediciones son cruciales para comprender y controlar el sonido en diversas aplicaciones, desde la acústica y la ingeniería de audio hasta el diagnóstico médico y las ciencias ambientales.
¿Cuál es el papel de las mediciones de sonido?
Las mediciones de sonido desempeñan un papel crucial en la comprensión y el control del sonido en una variedad de aplicaciones que van desde la acústica y la ingeniería de audio hasta las ciencias ambientales y el diagnóstico médico. Al cuantificar las propiedades del sonido y considerar los factores que influyen en la precisión, las mediciones del sonido permiten un control eficaz del ruido, la evaluación del ruido ambiental, la protección de la audición humana y el avance en la investigación científica y las aplicaciones de ingeniería.
¿Qué factores pueden influir en la precisión de las mediciones de sonido?
Los factores que pueden influir en la precisión de las mediciones del sonido incluyen el medio a través del cual viaja el sonido (aire, agua, sólidos), el viento, la humedad, la temperatura, la presión del aire y las vibraciones. Por ejemplo, el viento puede provocar importantes errores de medición, especialmente en mediciones de nivel sonoro en exteriores. De manera similar, los cambios de humedad y temperatura pueden afectar la forma en que se propaga el sonido, alterando potencialmente las mediciones. Las vibraciones pueden introducir ruidos extraños, especialmente cuando se miden sonidos de bajo nivel o cuando se requiere alta precisión. Los sonómetros modernos pueden detectar y tener en cuenta estos factores para mejorar la precisión de las mediciones.
El viento puede provocar importantes errores de medición, especialmente en mediciones de nivel sonoro en exteriores. El ruido del viento es inducido por las turbulencias que crea cuando fluye sobre el micrófono, lo que puede llevar a una sobreestimación del nivel de ruido real. Para mitigar este problema, normalmente se utilizan parabrisas sobre el micrófono durante las mediciones en exteriores.
La humedad puede afectar la propagación del sonido. En general, el sonido viaja más lejos en aire húmedo que en aire seco. Esto se debe a que el aire húmedo es menos denso que el aire seco y, por tanto, ofrece menos resistencia a las ondas sonoras. El efecto de la humedad afecta especialmente a la membrana del micrófono, por lo que los monitores de ruido profesionales utilizan sistemas de calefacción internos para evaporar la humedad del micrófono.
La velocidad del sonido varía con la temperatura. En el aire, el sonido viaja más rápido en temperaturas más cálidas que en temperaturas más frías. Los gradientes de temperatura pueden hacer que el sonido se refracte o se doble, lo que puede provocar que el nivel de sonido percibido sea diferente del nivel de sonido real en un lugar determinado. Normalmente, los monitores de ruido pueden funcionar en condiciones de -10 °C a + 50 °C. Para ampliar el rango de temperatura a -30 °C y + 60 °C, los monitores de ruido utilizan sistemas de calefacción y refrigeración.
En altas presiones, las moléculas de aire están más juntas, lo que puede aumentar la velocidad del sonido. Los niveles de presión más altos pueden aumentar la intensidad de una onda sonora, haciendo que el sonido sea más fuerte para el oyente. Esto se debe a que cuanto mayor es la presión del aire, más moléculas de aire hay para vibrar y transmitir la onda sonora. Los cambios en la presión del aire pueden hacer que las ondas sonoras se refracten o cambien de dirección. Esto se debe a las variaciones en la densidad del aire que vienen con los cambios en la presión del aire. Por ejemplo, el sonido se desviará hacia áreas de menor presión de aire.
Las vibraciones pueden interferir con la medición del sonido al introducir ruidos extraños. Esto es particularmente un problema cuando se miden sonidos de bajo nivel o cuando se requiere alta precisión. Los sonómetros modernos detectan vibraciones que interfieren con los resultados mediante acelerómetros incorporados. Ayuda a excluir resultados que se vieron afectados por las vibraciones.
¿Cómo medir la velocidad del sonido?
Un método común de medición de la velocidad del sonido en el laboratorio es el método de resonancia. Utilizando el principio de resonancia y observando los patrones de ondas estacionarias, es posible determinar la longitud de onda del sonido en el tubo. Dado que la frecuencia es conocida (establecida por el generador de funciones), es posible calcular la velocidad del sonido (velocidad = frecuencia * longitud de onda). Por lo tanto, el tubo de resonancia proporciona un enfoque práctico para investigar la propagación de ondas sonoras y medir la velocidad del sonido.