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sábado, 18 de septiembre de 2010

FUENTES SONORAS


Muchos fenómenos producen sonido de forma inciden-tal pero inevitable. Por ejemplo, la combustión en un motor de gasolina siempre produce algún sonido como subproducto. Este sonido no sólo resulta molesto, sino que además consume energía. Sin embargo. Hay mu-chas fuentes artificiales o naturales cuyo producto deseado es precisamente el sonido. En general estas fuentes tienen dos componentes principales: un mecanismo que produce la vibración y una estructura resonante. Los instrumentos musicales constituyen una variedad de dispositivos para la producción de sonido. En un violín. Las cuerdas vibran y sus vibraciones son emitidas eficazmente al aire mediante la cavidad resonante del instrumento. En instrumentos de viento, tanto de madera como de metal, las vibraciones se producen haciendo que el aire de la boquilla resople y se arremoline. Esto hace que vibren las enguatas de los instrumentos de madera. En los de metal, los mismos labios vibran cuando se sopla aire en la boquilla. En ambos casos, el flujo oscilatorio de aire produce ondas estacionarias en la cavidad vacía del instrumento y la energía se transmite de este modo eficazmente al aire del exterior. Análogamente, las cavidades bucal y nasal de los seres humanos sirven como estructuras resonantes para las vibraciones producidas por las cuerdas vocales. Sabemos que un tubo cilíndrico de longitud (con ambos extremos abiertos puede mantener ondas resonantes de frecuencias. Cuando un sonido se produce con diapasones cuyas frecuencias coinciden con alguna de las frecuencias resonantes del tubo, se producen en éste ondas estacionarias y e/ sonido se transmite al micrófono de forma eficaz. El sonido de los otros diapasones no produce ondas estacionarias y en este caso llega mucho menos sonido al micrófono: la cantidad real que llega depende de la proximidad de la frecuencia del diapasón a una frecuencia resonante. Cuando el sonido entra en el tubo, el aire de su interior vibra y pierde cierta energía en las proximidades de las paredes del tubo debido a las fuerzas viscosas. Tal como se ha visto con el oscilador armónico y con el circuito LRC, cuando se aumenta la disipación de energia en un sistema resonante, la curva de la intensidad en función de la frecuencia, o espectro, se hace más baja y proporcionalmente más ancha. Si se utiliza un tubo más estrecho de la misma longitud, el ensanchamiento de esta curva es más pronunciado ya que la cantidad relativa de aire cerca de las paredes es mayor y los efectos viscosos son proporcionalmente más acusados.La energía sonora que no se transmite se refleja en parte hacia el interior del tubo y en parte se disipa en las proximidades de sus paredes. Mi pues, concluimos que el tubo sine como estructura resonante que transmite el sonido de formase-lectiva en las proximidades de ciertas frecuencias resonantes y suprime las otras frecuencias. Una transmisión selectiva semejante tiene lugar en instrumentos tales como el violín y en el mecanismo del habla humano.
La caja de un violín es una estructura re-sonante más complicada que el tubo. Cuando las cuerdas de un violín se puntean o se rozan con el arco, sus vibraciones se transmiten a la caja a través del puente. Aunque las cuerdas pueden vibrar con mu-chas componentes de diferentes frecuencias, la caja re-suena y amplifica sólo determinadas frecuencias. La caja del violín vibra de forma que su volumen varia y fuerza al aire a entrar y salir a través de /as ranuras en f. Ello se denomina resonancia del aire. La tabla frontal o de armonía y la de fondo o dorso de la caja también pueden vibrar a frecuencias característica-cas denominadas resonancias de la caja.
El sonido puede ser producido por distintos tipos de fuentes y procesos. Estos son:

1. Cuerpos en vibración. Un ejemplo de este tipo de fuentes es un diapasón, el cual al ponerse en vibración genera un cierto tipo de onda sonora. Al estar la fuente vibrando, causa un desplazamiento en el aire cercano, lo que produce cambios locales en la presión de aire. Estas fluctuaciones de presión viajan en forma de una onda. Los cuerpos en vibración son las fuentes sonoras más comunes.
2. Cambios en flujos de aire. Un ejemplo de este tipo de fuentes es lo que sucede cuando hablamos. Las cuerdas vocales se abren y cierran en forma alternada, produciendo cambios en la tasa del flujo de aire, lo que a su vez se traduce en una onda sonora. Este mismo principio se aplica a los instrumentos de viento como el clarinete u oboe. Otro ejemplo de este tipo de fuentes es una sirena, la cual produce sonido a través de una placa rotatoria bloquea en forma alternada el flujo proveniente de un compresor de aire.
3. Fuentes de calor. Una chispa eléctrica produce un sonido, tal como lo produce un trueno. En estos casos, el sonido se produce por un brusco cambio en la temperatura, el cual produce una veloz expansión del aire circundante.
4. Flujo supersónico. En el caso de un avión supersónico se producen ondas de choque que fuerzan al aire a viajar más rápido que la velocidad del sonido.

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