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El ser humano consigue asociar un sonido que capta, con su correspondiente fuente sonora, mediante lo que se denomina técnica binaural. Los sonidos son captados por los dos oídos gracias a que éstos están físicamente separados; nuestro cerebro se vale de este hecho para conjugar la información recibida y compara la diferencia de amplitud, intensidad, tiempo y fase de las dos señales captadas para conseguir así, la situación exacta de la fuente sonora.
Fuentes sonoras
Las fuentes sonoras se producen por un dispositivo u objeto que es capaz de emitir un sonido, ejemplo de ello es un altavoz.
Tipos de fuentes sonoras
Según la forma en la que una fuente sonora emite las vibraciones mecánicas que forman un sonido, se pueden definir tres tipos de fuentes: las puntuales, las lineales y las planas.
Fuente Puntual
Cuando las dimensiones de una fuente de ruido son pequeñas comparadas con la distancia al oyente, tenemos una FUENTE PUNTUAL. La energía sonora se propaga de forma ESFÉRICA.
La intensidad de una onda esférica es igual a la de una onda plana en el campo lejano.
Una fuente puntual es aquella que radia un sonido de forma continua y de manera uniforme en todas las direcciones; es decir; que radia energía sonora de forma esférica.
Para calcular la intensidad acústica se utiliza la siguiente fórmula = W / 4p r² (w/m²).
Fuente Lineal
Cuando una fuente de ruido es estrecha en una dirección y larga en la otra, comparada con la distancia al oyente, tenemos una FUENTE LINEAL. La energía sonora se propaga de forma CILÍNDRICA.
Una fuente lineal es aquella que radia un sonido de forma continua a lo largo de una línea imaginaria denominada eje.
A diferencia de las fuentes puntuales, las lineales radian energía sonora de forma cilíndrica, por lo que la intensidad acústica que emiten decrece a menor velocidad según nos vamos alejando de dicha fuente.
Para calcular dicha intensidad acústica se utiliza la siguiente fórmula:
I = W / 2p r (w/m²)
Fuente Plana
Las fuentes planas generan el tipo de onda más sencillo: onda plana. Extensión idealmente infinita. Una buena aproximación sería una onda esférica o cilíndrica a gran distancia del centro o eje de la fuente.
Una fuente plana es aquella que radia un sonido en una única dirección, no es muy común, pero un ejemplo de ella es un pistón pulsante dentro de un recinto cerrado, como un tubo.
El Diapasón
Éste consiste en una pieza en forma de U de metal elástico (generalmente acero). Cuando se lo golpea haciéndolo vibrar, genera una onda sinusoidal casi inaudible, dependiendo de la frecuencia.
El diapasón fue inventado en 1711 por John Shore, sargento trompetero de la corte inglesa, que tenía partichelas escritas específicamente para él por George Friderich Handel y Henry Purcell.
El diapasón es un claro ejemplo de cómo un objeto vibrante puede producir sonido. Éste se encuentra formado por un mango pequeño y dos puntas. Cuando se lo golpea contra algo, las puntas comienzan a vibrar. El movimiento de las puntas hacia un lado y hacia el otro agita las moléculas de aire circundantes.
El diapasón más utilizado es el llamado 440 de exactamente 440 Hz. Bajo el agua, un diapasón de 440 Hz es capaz de ofrecer una frecuencia de aproximadamente 650 Hz.
El diapasón es utilizado para afinar instrumentos musicales de acuerdo a una afinación concreta. El diapasón da la pauta de afinación que siguen todos los demás instrumentos. En la antigüedad, los instrumentos se templaban con distintas afinaciones, incoherentes unas con otras. Esto complicaba las ejecuciones en distintas iglesias donde, por ejemplo, los órganos estaban templados con distintas afinaciones.
Al golpear un diapasón, éste vibra emitiendo ondas sonoras con una determinada frecuencia y un sonido persistente que es amplificado por la caja de resonancia. Este sonido se produce porque, al vibrar la horquilla metálica, las partículas de los gases que componen el aire experimentan una perturbación, que se transmite de unas a otras, originando así zonas con más partículas y zonas con menos partículas, de manera que, al final, se forma un movimiento ondulatorio que nuestro tímpano es capaz de recibir. Lo que se propaga, en este caso, son las zonas con más y con menos partículas.
A modo de conclusión
Una pequeña fuente sonora es inherentemente incapaz de generar ondas esféricas de gran intensidad. De forma similar, es imposible construir una fuente sonora de tamaño moderado capaz de radiar grandes cantidades de potencia en bajas frecuencias.
En cuanto al diapasón, se puede decir que la utilidad esencial para todos aquellos objetos que funcionen como él, es servir como tono patrón para la afinación de instrumentos musicales.
Actividades Sugeridas
1.- ¿Qué son las fuentes sonoras?
2.- Describe cada una de las fuentes sonoras.
3.- ¿Qué es el diapasón?
4.- ¿Cuándo y por quién fue inventado el diapasón?
5.- ¿Cuál es el diapasón más utilizado?
Referencias Bibliográficas
Mc Graw Hill. Física Conceptos y Aplicaciones. Sexta edición. 1993.
Palabras claves de búsqueda: Fuentes sonoras – Fuente puntual – Fuente lineal – Fuente plana – Diapasón.
