La Acustica

Acústica

La acústica es una rama de lafísica interdisciplinaria que estudia el sonido, infrasonido y ultrasonido, esdecir ondas mecánicas que se propagan a través de la materia (tanto sólida comolíquida o gaseosa) (no pueden propagarse en el vacío) por medio de modelosfísicos y matemáticos. A efectos prácticos, la acústica estudia la producción,transmisión, almacenamiento, percepción o reproducción del sonido. Laingeniería acústica es la rama de la ingeniería que trata de las aplicacionestecnológicas de la acústica.

La acústica considera el sonidocomo una vibración que se propaga generalmente en el aire a una velocidad de343 m/s (aproximadamente 1 km cada 3 segundos), ó 1235 km/h en condicionesnormales de presión y temperatura (1 atm y 20 °C).

Primeros Trabajose Historia

La acústica tiene su origen en laAntigua Grecia y Roma, entre los siglos VI a. C. y I d. C. Comenzó con lamúsica, que se venía practicando como arte desde hacía miles de años, pero nohabía sido estudiada de forma científica hasta que Pitágoras se interesó por lanaturaleza de los intervalos musicales. Quería saber por qué algunos intervalossonaban más bellos que otros, y llegó a respuestas en forma de proporcionesnuméricas. Aristóteles (384 a 322 a. C.) comprobó que el sonido consistía encontracciones y expansiones del aire «cayendo sobre y golpeando el airepróximo», una buena forma de expresar la naturaleza del movimiento de lasondas. Alrededor del año 20 a. C., el arquitecto e ingeniero romano Vitruvioescribió un tratado sobre las propiedades acústicas de los teatros, incluyendotemas como la interferencia, los ecos y la reverberación; esto supuso elcomienzo de la acústica arquitectónica.

Sobre tonos de una cuerdavibratoria. Pitágoras fue el primero en documentar el estudio de este fenómeno.

La comprensión de la física delos procesos acústicos avanzó rápidamente durante y después de la RevoluciónCientífica. Galileo (1564-1642) y Mersenne (1588-1648) descubrieron de formaindependiente todas las leyes de la cuerda vibrante, terminando así el trabajoque Pitágoras había comenzado 2000 años antes. Galileo escribió «Las ondas sonproducidas por las vibraciones de un cuerpo sonoro, que se difunden por elaire, llevando al tímpano del oído un estímulo que la mente interpreta comosonido», sentando así el comienzo de la acústica fisiológica y de lapsicológica.

Entre 1630 y 1680 se realizaronmediciones experimentales de la velocidad del sonido en el aire por una seriede investigadores, destacando de entre ellos Mersenne. Mientras tanto, Newton(1642-1727) obtuvo la fórmula para la velocidad de onda en sólidos, uno de lospilares de la física acústica (Principia, 1687).

El siglo XVIII vio grandesavances en acústica a manos de los grandes matemáticos de la era, que aplicaronnuevas técnicas de cálculo a la elaboración de la teoría de la propagación delas ondas. En el siglo XIX, los gigantes de la acústica eran Helmholtz enAlemania, que consolidó la acústica fisiológica, y Lord Rayleigh en Inglaterra,que combinó los conocimientos previos con abundantes aportaciones propias en sumonumental obra «La teoría del sonido». También durante ese siglo, Wheatstone,Ohm y Henry desarrollaron la analogía entre electricidad y acústica.

Durante el siglo XX aparecieronmuchas aplicaciones tecnológicas del conocimiento científico previo. La primerafue el trabajo de Sabine en la acústica arquitectónica, seguido de muchosotros. La acústica subacuática fue utilizada para detectar submarinos en laPrimera Guerra Mundial. La grabación sonora y el teléfono fueron importantespara la transformación de la sociedad global. La medición y análisis del sonidoalcanzaron nuevos niveles de precisión y sofisticación a través del uso de laelectrónica y la informática. El uso de las frecuencias ultrasónicas permitiónuevos tipos de aplicaciones en la medicina y la industria. También seinventaron nuevos tipos de transductores (generadores y receptores de energíaacústica)

Avances tecnológicosde la acústica

La acústica se divide en variasramas donde sus estudio se diversifican aportando distintos avances tecnológicospara cada rama de estudio, a continuación vemos cuales son las ramas queestudia para generar nueva información para su aplicación en acústica.

Aeroacústica: generación de sonido debido al movimiento violento enel aire.

Arqueoacústica: estudio sistemático de efectos acústicos en sitiosarqueológicos.

Acústica en física: análisis de los fenómenos sonoros, mediantemodelos físicos y matemáticos.

Acústica arquitectónica: estudio del control del sonido, tanto delaislamiento entre recintos habitables (casas, cuartos o habitaciones), como delacondicionamiento acústico de locales (salas de conciertos, teatros, etc.),amortiguándolo mediante materiales blandos, o reflejándolo con materiales durospara que la construcción o la estructura del lugar permita el máximoaprovechamiento del sonido o bien hacer que en sonido disminuya y no traspaselos muros o paredes.

Psicoacústica: estudia la percepción del sonido en humanos, lacapacidad para localizar espacialmente la fuente, es decir su ubicación, lacalidad observada de los métodos de compresión de audio, etcétera.

Bioacústica: estudio de la audición animal (murciélagos, perros,delfines, etc.) y así comprender como utilizan el sentido auditivo (comoradares, detectando sonidos de baja frecuencia o como protección para simismo).

Acústica ambiental: estudio del sonido en exteriores, el ruidoambiental y sus efectos en las personas

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