Acústica

Te explicamos qué es la acústica, cuáles son sus ramas y qué fenómenos acústicos estudia. Además, qué es la contaminación acústica.

¿Qué es la acústica?

Acústico es la rama de la física que estudia el sonido. Es una ciencia natural dedicada a comprender los fenómenos de producción, transmisión, control y recepción de sonido, infrasonido y ultrasonido, así como sus efectos en el mundo real.

Acústico define el sonido como vibración, es decir, la propagación mecánica de ondas a través de la materiaya sea en estado sólido, líquido o gaseoso, y trata de describir este movimiento mediante fórmulas y principios matemáticos.

Es una de las ciencias más antiguas de la humanidad, cuyos inicios se remontan a la antigüedad clásica, entre el siglo VI a. Sincero. C., especialmente en Grecia y Roma. Sus primeros estudios formales, realizados por Pitágoras (c. 569-475 a. C.), se centraron en la comprensión de los sonidos musicales, en un intento por comprender por qué algunos sonidos son más bellos que otros.

Fue Aristóteles (384-322 a. C.), más de un siglo después, quien descubrió que el sonido se compone de contracciones y dilataciones del aire, y el primer tratado sobre el tema lo escribió siglos después el arquitecto romano Vitruvio (80-15 a. C.). ), alrededor del 20 a. contra

Sin embargo, fue a partir de la Revolución Científica del Renacimiento cuando se empezaron a descubrir las leyes que rigen el sonido, gracias a los estudios de cuerdas vibrantes de Galileo Galilei (1564-1642) y Marin Mersenne (1588-1648). A ellos se uniría luego Isaac Newton (1642-1727) y posteriormente los llamados «gigantes» de la acústica: el alemán Hermann Helmholtz (1821-1894) y Lord Rayleigh (1842-1919), entre otros grandes científicos que estudiaron el sonido.

Los primeros intentos de medir la velocidad del sonido en el aire, uno de los logros fundacionales de la acústica, datan del siglo XVII y, aunque no muy exactos, revelaron que la velocidad de las ondas no depende de su frecuencia. En 1738, la Academia de Ciencias de París logró una medida casi igual al valor actualmente en uso: 331,29 metros por segundo.

Hoy en día, la acústica es una disciplina importante que Tiene muchas aplicaciones técnicas.tanto en el campo de la arquitectura y el urbanismo, como en el de la medicina, las artes y el entretenimiento, y las telecomunicaciones, e incluso en el mundo militar (como el mecanismo del radar).

Ver también: Física

Ramas de la acústica

La acústica engloba un variado conjunto de subdisciplinas o especializaciones, entre las que destacan las siguientes:

• Acústica arquitectónica. Rama de la acústica dedicada al estudio del movimiento del sonido en los edificios y espacios urbanos, con el fin de construirlos de forma que se aproveche la naturaleza del sonido.
• acústica musical. Rama de la acústica dedicada al estudio del sonido en el contexto artístico, es decir, la música y los sonidos considerados bellos. Se trata tanto de instrumentos musicales como de sistemas de afinación de escalas.
• acústica fisiológica. Rama de la acústica dedicada al estudio del funcionamiento del sistema auditivo, sus enfermedades, trastornos y otras implicaciones.
• Electroacústica. Rama de la acústica dedicada al estudio de la captación, reproducción, amplificación y producción de sonido a través de dispositivos electrónicos como micrófonos o altavoces.
• acústica submarina. Rama de la acústica dedicada al estudio del sonido tal como se produce y transmite bajo el agua.
• psicoacústica. Rama de la acústica dedicada al estudio de la relación entre el sonido y la mente humana, es decir, la forma en que los seres humanos reaccionan al sonido.
• Bioacústica. Rama de la acústica dedicada al estudio del sonido en los seres vivos, en especial los animales: la función de los sonidos que emiten, la disposición del aparato del habla, entre otros.
• acústica industrial. Rama de la acústica dedicada al estudio del sonido generado por las actividades productivas humanas, las formas de contaminación acústica y el impacto del sonido en el entorno laboral.

Fenómenos acústicos

El sonido se propaga en el medio físico en forma de ondas mecánicas, cuyas propiedades les permiten sufrir diferentes alteraciones y transformaciones, denominadas fenómenos acústicos. Los principales fenómenos son:

• Reflexión. Es un fenómeno que ocurre cuando las ondas de sonido se encuentran con un objeto físico que altera o cambia su trayectoria original, produciendo un efecto de rebote que puede devolverlo a su fuente original. Dependiendo de las condiciones en las que se produzca la reflexión, pueden producirse otros fenómenos similares, como por ejemplo:
  • eco. Es un tipo de reflexión sonora en la que la onda vuelve a su emisor tras chocar contra una superficie reflectante, en ciclos con un intervalo cercano a 0,1 segundos. Es similar al efecto que tiene la luz cuando golpea el espejo, enviando algunos de sus propios sonidos de regreso al emisor, como en cuevas largas donde podemos escuchar nuestra voz repetida hacia nosotros.
  • reverberación. Es un fenómeno asociado a la reflexión del sonido, en el que un sonido puede escucharse un tiempo después de que ha dejado de emitirse, es decir, cuando su emisor está en silencio. Este fenómeno también se debe a la persistencia acústica, y se interpreta como una elongación de los sonidos iniciales, como en el caso del ruido que acompaña a una explosión.
  • ondas estacionarias. Es un fenómeno que se produce cuando a la onda original se le suma una onda reflejada en el mismo eje, lo que cambia las propiedades de ambas y aumenta o disminuye su amplitud, de forma que el sonido resultante es muy diferente al emitido. Esto es lo que sucede cuando un micrófono graba la salida a un altavoz de su propio sonido, es decir, cuando el comentario.
• absorción. Es un fenómeno que puede considerarse lo contrario a la reflexión, ya que en este caso las ondas sonoras, cuando se encuentran con una barrera física, no modifican su curso, sino que se anulan o neutralizan entre sí, parcial o totalmente. Este fenómeno se utiliza para insonorizar determinados espacios, como los lugares de práctica musical, evitando que las ondas se propaguen más, hacia el exterior.
• refracción. Es un fenómeno que ocurre cuando las ondas sonoras se propagan de un medio físico a otro (por ejemplo, del aire al agua o viceversa), y en el proceso, su velocidad y dirección se modifican, en un grado equivalente a las propiedades físicas de el medio en el que se mueven. Podemos sentir este fenómeno si nos sumergimos en una piscina y escuchamos a quienes hablan en la superficie.
• difracción. Es un fenómeno que ocurre cuando las ondas sonoras encuentran un obstáculo en su camino, lo rodean y transforman la superficie del obstáculo en una fuente de ondas secundarias (ondas difractadas), lo que hace que el sonido se disperse en el ambiente. También puede ocurrir cuando las ondas sonoras pasan por una pequeña abertura y se esparcen por el nuevo entorno, como cuando hablamos a través de un tubo y nuestra voz sale distorsionada por el otro lado.
• interferencia. Es un fenómeno que ocurre debido a la superposición de dos ondas sonoras armónicas, las cuales cambian sus propiedades en el proceso. Cuando esta superposición provoca una ganancia de amplitud, hablamos de interferencia constructiva; cuando, por el contrario, se pierde la amplitud, hablamos de interferencia destructiva. Esto es lo que sucede cuando estamos en un ambiente lleno de gente hablando y se hace difícil escuchar a la persona que está a nuestro lado.
• el efecto doppler. Es un fenómeno que ocurre cuando el transmisor de las ondas se mueve rápidamente con respecto al receptor, ya sea alejándose o acercándose, y este movimiento afecta la frecuencia de las ondas sonoras. Esto es lo que sucede cuando pasa una ambulancia y su sonido característico aumenta de frecuencia a medida que se acerca y la pierde a medida que se aleja.

Contaminación acústica

Contaminación acústica es la emisión continua de sonidos intrusivos en un entorno o ecosistema, que produzcan ruido e impidan o dificulten la propagación de los sonidos naturales propios de dicho entorno. La contaminación acústica es muy notoria en las ciudades, donde la acumulación de sonidos puede llegar a ser intolerable e incluso físicamente dañina para el organismo, mientras que en las zonas rurales y salvajes la incidencia de las molestas ondas sonoras es menor.

Este tipo de contaminación tiene efectos sobre la flora y la fauna de los hábitats, y especialmente sobre la estabilidad psíquica de las personasya que puede inducirles a estados de agitación, fastidio, ansiedad o distracción.

Más en: Contaminación acústica

Referencias

• «Acústica» en Wikipedia.
• “La naturaleza del sonido” en la Universidad Nacional de Rosario (Argentina).
• “Acústica: alcances de la ciencia del sonido” en el Instituto Tecnológico de Buenos Aires (Argentina).
• «Acústica (Física)» en Encyclopaedia Britannica.