SONIDO

El sonido es una forma de energía mecánica, generada por la vibración de un cuerpo a una determinada frecuencia, la cual hace vibrar a su vez el aire circundante, permitiendo la propagación de la onda.

AUDICION

El oido es un conjunto de órganos cuyas funciones principales son dotar de equilibrio y audición al cuerpo de los humanos o animales. El oído se divide en tres partes: oído externo, oído medio y oído interno.

ONDAS SONORAS

Una onda sonora es una onda longitudinal que transmite lo que se asocia con sonido. Si se propaga en un medio elástico y continuo genera una variación local de presión o densidad, que se transmite en forma de onda esférica periódica o cuasiperiódica.

Las variaciones de presión, humedad o temperatura del medio, producen el desplazamiento de las moléculas que lo forman. Cada molécula transmite la vibración a las que se encuentren en su vecindad, provocando un movimiento en cadena. 

VELOCIDAD DEL SONIDO

La velocidad del sonido se refiere a la rapidez o dinámica en que se propagan las ondas de sonido a través de un medio de propagación (Aire, agua, tierra) y  con determinadas temperaturas.

TIPOS DE VELOCIDADES

• Velocidad del sonido en el aire: 342, 2 m/s  o 1235 km/h (Velocidad del sonido en km) (20 grados de temperatura, a nivel del mar y con un cincuenta de porcentaje en humedad)
• Velocidad del sonido en el agua: aproximadamente 5735 km/h o 1600 m/s. 4,5 más veloz en el aire.
• Velocidad del sonido en los sólidos: En un sólido como el acero, es de aproximadamente: 5148 m/s
• Velocidad del sonido en los tejidos: 1540 m/s.
• Velocidad del sonido en la madera: 3700 m/s.

La velocidad del sonido es más rápida cuando el medio es más sólido y la temperatura es mayor. Es más rápido el sólido que el líquido, y el líquido es más rápido que el gas.(El aumento por grado centígrado es de 0,6 m/s)Fuente especificada no válida.

ENERGÍA DEL SONIDO

La energía sonora es la energía producida por las ondas de sonido vibrantes. El sonido es el movimiento de energía a través de sustancias en ondas longitudinales (compresión / rarefacción). El sonido se produce cuando una fuerza hace que un objeto o sustancia tenga una vibración. La energía se transmite a través de la sustancia sobre una onda. Típicamente, la energía en el sonido es mucho menor que otras formas de energía.

ELEMENTOS DE UNA ONDA

·         Cresta: es la parte más elevado de una onda.

·         Valle: es la parte más baja de una onda.

·   Elongación: es el desplazamiento entre la posición de equilibrio y la posición en un instante determinado.

·         Amplitud: es la máxima elongación, es decir, el desplazamiento desde el punto de equilibrio hasta la cresta o el valle.

·         Longitud de onda (l): es la distancia comprendida entre dos crestas o dos valles.

·         Onda completa: cuando ha pasado por todas las elongaciones positivas y negativas.

·         Período (T): el tiempo transcurrido para que se realice una onda completa.

·         Frecuencia (f): Es el número de ondas que se suceden en la unidad de tiempo.

·         Punto de Equilibrio: Punto donde no existe ningún tipo de vibración, es decir donde está quieto.

CUALIDADES DEL SONIDO

Hay sonidos de todas clases: largos y cortos, fuertes y débiles, agudos y graves, agradables y desagradables. El sonido ha estado siempre presente en la vida cotidiana del hombre. A lo largo de la historia el ser humano ha inventado una serie de reglas para ordenarlo hasta construir un lenguaje musical.

Altura 

La altura es la afinación de un sonido; está determinada por la frecuencia fundamental de las ondas sonoras medida en ciclos por segundo o hercios (Hz).Para que los humanos podamos percibir un sonido, éste debe estar comprendido entre el rango de audición de 20 y 20.000 Hz. Por debajo de este rango tenemos los infrasonidos y por encima los ultrasonidos. A esto se le denomina rango de frecuencia audible. Cuanta más edad se tiene, este rango va reduciéndose tanto en graves como en agudos. 

Duración 

La duración es el tiempo durante el cual se mantiene un sonido, está determinada por la longitud, que indica el tamaño de una onda, que es la distancia entre el principio y el final de una onda completa ; según esto podemos decir que por duración los sonidos pueden ser largos o cortos.

Intensidad 

La intensidad equivale a hablar de volumen: un sonido puede ser fuerte o débil. Es la cantidad de energía acústica que contiene un sonido. La intensidad viene determinada por la potencia, que a su vez está determinada por la amplitud y nos permite distinguir si el sonido es fuerte o débil.

Timbre

Es la cualidad que permite reconocer la fuente emisora del sonido, por ejemplo, entre la misma nota (tono) con igual intensidad producida por dos instrumentos musicales distintos. Cada cuerpo sonoro vibra de una forma distinta. Las diferencias se dan no solamente por la naturaleza del cuerpo sonoro (madera, metal, piel tensada, etc), sino también por la manera de hacerlo sonar (golpear, frotar, rascar).

LA VOZ HUMANA

La voz humana se forma al pasar el aire de los pulmones por la laringe. Dicha laringe está compuesta de un esqueleto cartilaginoso que permite el paso del aire, en cuyas paredes internas hay dos repliegues llamados cuerdas vocales. Éstas, para producir la voz, se acercan voluntariamente, haciendo más o menos pequeño el espacio existente entre ellas. Este espacio recibe el nombre de glotis. Al pasar el aire a través de las cuerdas vocales, éstas se ponen en vibración, produciendo el sonido. Cuanto mayor sea la extensión de la glotis, más grave será el sonido que se produzca; por el contrario, cuanto más corta sea, más agudo será el sonido obtenido. (Rojeski, 2019)

Dentro de los elementos que originan la voz, podemos destacar los siguientes:

·         Aparato respiratorio: es el lugar donde se almacena y circula el aire; está formado por la nariz, la tráquea, los pulmones y el diafragma.

·         Aparato de fonación: es el lugar donde se produce el sonido al pasar el aire a través de las cuerdas vocales; está formado por la laringe y las cuerdas vocales.

·         Aparato resonador: es el lugar donde el sonido producido adquiere su timbre característico; está formado por el paladar, los senos maxilares y frontales y la faringe.

·         Mecanismos principales: los mecanismos que producen la voz son la inspiración, es decir, cuando el aire es retenido por los pulmones y expulsado y dosificado para producir el sonido; y la espiración, o sea, cuando expulsamos el aire haciéndolo pasar a través de las cuerdas vocales y de los distintos aparatos resonadores.

BIOFÍSICA DE LA PERCEPCIÓN AUDITIVA

El sonido captado por la oreja entra por el conducto auditivo externo, donde existen una serie de pelos y cera para la protección de este. Cuando se produce un sonido, el aire vibra creando una onda sonora, el pabellón auditivo capta la onda sonora y la dirige hacia el canal auditivo. Al final de conducto auditivo se encuentra el tímpano que empieza a vibrar, en el odio medio, el tímpano esta comunicado con la cadena de huesecillos: matillo, yunque y estribo. Que transmiten las vibraciones y las amplifican hasta la ventana oval del oído interno. En el oído interno, un líquido estimula las terminaciones nerviosas, llamadas las celular ciliadas, estas envían impulsos eléctricos a través del nervio auditivo hasta el cerebro. El cerebro decodifica estos impulsos, produciéndose el fenómeno de la audición.

AUDIÓMETRO

Equipo eléctrico que sirve para medir y evaluar la audición tanto a nivel umbral como supra umbral, permite explorar las posibilidades audiométricas a través del área auditiva. Pueden producir intensidades desde 10 hasta 110 o 120 dBs y cubren desde el tono 128 hasta el 16 000 Hz, mediante un potenciómetro graduado de 5 en 5 dBs. Se utiliza para realizar pruebas audiométricas. Permite determinar el nivel auditivo de un paciente en cada uno de sus oídos.

aprende mucho mas con nosotros , click aquí

EJEMPLOS BIOFISICOS :

Ultrasonidos e Infrasonidos

1. Ultrasonidos Los ultrasonidos son sonidos que se encuentran por encima del intervalo audible, es decir, su frecuencia es superior a 20000 Hz. Las principales aplicaciones de los ultrasonidos son en medicina. El Ultrasonido es un medio de diagnóstico médico basado en las imágenes obtenidas mediante el procesamiento de los ecos reflejados por las estructuras corporales, gracias a la acción de pulsos de ondas ultrasónicas. Los primeros aparatos utilizados para practicar el Ultrasonido eran estáticos, es decir, que producían una imagen fija, similar a la obtenida en una radiografía. Pero gracias al avance de la tecnología informática es posible obtener imágenes en movimiento, en color o tridimensionales. Este método suele usarse para estudios de tiroides, sonomamografías, o urosonografías, por citar algunos ejemplos. El Ultrasonido obstétrico (ecografía) es la forma más segura de examinar al feto y controlar la gestación.   2. Infrasonidos Los infrasonidos son por definición sonidos que están por debajo del rango audible del ser humano en términos de frecuencia, es decir, por debajo de 20 Hz. Los infrasonidos se clasifican en dos grandes grupos según su fuente: -Naturales: son los generados por terremotos, erupciones volcánicas, grandes mareas, huracanes, auroras boreales, o avalanchas. -Artificiales: son los producidos por la explosión de una bomba atómica, la ignición de cohetes, aviones supersónicos y motores de combustión interna. En la siguiente tabla se comparan las características de algunos tipos de fuentes naturales.

REFERENCIAS :

• Kane J.W. y Sternheim M.M., Física, Reverté. (1989)
• Cromer A., Física para las ciencias de la vida, Reverté. (1998)
• Cussó F., López C., Villar Raúl, Física de los procesos biológicos, Ariel (2004)