Diferencia entre revisiones de «Retrasos por distancia»

Revisión actual - 10:24 25 jul 2019

Retrasos por distancia

Definición Breve	Debido a que el sonido viaja mucho más lento que la luz, a menudo podemos ver eventos distantes antes de escucharlos. Es por ello que podemos contar los segundos entre el relámpago y su trueno para estimar la distancia.
Tema	Propagación
Subtema	Física
Audio	<embed></embed>

Debido a que el sonido viaja a 343 m/s y la luz a 300.000 Km/s, a menudo podemos ver eventos distantes antes de escucharlos. Como por ejemplo:

• Fuegos artificiales:

"Cuando se lanzan fuegos artificiales y explotan, primero se ven los brillantes colores resultantes y más tarde se oye el sonido"

• Un rayo:

"El relámpago es casi instantáneo, apenas dura unas milésimas de segundo y llega a nuestros ojos como un fogonazo de luz que ilumina, a la vez, todo el camino del rayo. El trueno también se genera al mismo tiempo a lo largo de todo el recorrido pero comienza a propagarse mucho más lentamente. Dado que la velocidad del sonido es de 340 metros por segundo, el trueno generado en zonas más cercanas llega primero a nosotros mientras el que se crea en las regiones más alejadas va llegando con uno, dos, tres, o más segundos de retraso. Si el rayo cae a tierra en un lugar situado a un kilómetro de nosotros, los primeros sonidos del trueno llegarán con tres segundos de retraso respecto al relámpago, y si el rayo ha tenido un recorrido de 2 kilómetros desde la nube, el trueno generado por los distintos puntos del camino irán llagando cada vez más tarde y terminará cuando llegue el procedente de la parte más alta, alrededor de 6 segundos después. Además, se suelen producir reflexiones del sonido en la tierra y en las nubes y esas reflexiones del sonido generan ecos que contribuyen a prolongar el estruendo. Ésta es la razón por la que el retumbar del trueno dura mucho más que el relámpago."

Campo sonoro directo

El campo sonoro directo es el que se transmite directamente de la fuente al punto de observación y no considera reflexiones de sonido en las superficies del recinto por lo que es independiente del mismo.

El nivel de presión sonora de campo directo tiene el mismo valor a una distancia determinada que el que tendría al aire libre alejado de cualquier superficie reflectante.

La expresión simplificada que determina el nivel de presión sonora de campo directo para una fuente de potencia $L_{W}$ con radiación omnidireccional a una distancia d, es:

$L_{PD}=L_{W}-20Logd-11$

Atenuación por distancia

En campo libre y lejano y para una fuente sonora puntual con propagación esférica se cumple que el nivel de presión sonora decae a razón de 6 dB cada vez que se dobla la distancia entre la fuente y el receptor, lo que se representa en la siguiente ecuación:

$L_{P1}-L_{P2}=20Log(d_{2}/d_{1})$

$L_{P1}$ nivel de presión en un punto dado cercano a la fuente.

$L_{P2}$ nivel de presión en otro punto.

$d_{2}$ distancia del punto 2 a la fuente de ruido.

$d_{1}$ distancia del punto 1 a la fuente de ruido.

Esta relación es válida en campo libre, donde no existen reflexiones. En el caso de recintos, esta relación sigue siendo válida, pero además debe añadirse la componente de campo reverberante. Si la fuente sonora es lineal (ejemplo: autopista) y en campo libre la propagación es cilíndrica, la reducción es de 3 dB por cada duplicación de la distancia.

Pyronale 2013

En la presentación Pyronale del año 2013, puede notarse claramente el retraso del sonido por la distancia que se produce con los fuegos artificiales, donde primero se ve la explosión y después se escucha el sonido.

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Ejemplo Sonoro

En el siguiente video se puede observar que un rayo aparece y recién después de unos 30 segundos se puede escuchar el trueno como un rumor lejano. La secuencia fue situada en Tacna, una ciudad del sur de Perú.

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Referencias

@@ Línea 1: / Línea 1: @@
-{{ Conceptos de Acústica | definiciónbreve = Cuando se genera un sonido en el interior de un local primero se percibe el sonido directo, luego llegará a nuestros oídos, con un retraso de tiempo con respecto al sonido directo, el sonido reflejado por las superficies del local. | tema = Propagación | subtema = Física | imagen1 = EchoReverberation.jpg | imagen2 = Delayed_Speaker.jpg | sonido = [[Archivo:Black_Sabbath_-_FX.wav]] }}
+{{Conceptos de Acústica | definiciónbreve = Debido a que el sonido viaja mucho más lento que la luz, a menudo podemos ver eventos distantes antes de escucharlos. Es por ello que podemos contar los segundos entre el relámpago y su trueno para estimar la distancia. | tema = Propagación | subtema = Física | imagen1 = Ligthning.png | imagen2 = LightningStrike.jpg | sonido = [[Archivo:Thunder_Storm_Music.wav]] }}
-Tanto el retraso como el nivel sonoro de un sonido reflejado dependen de las características físicas del recinto y de sus superficies. Si el retraso entre el sonido directo y el reflejado es mayor que 0,1 segundos, el sistema auditivo de las personas es capaz de separar las dos señales y percibirlas como tales, primero una y después la otra, y esto es lo que se entiende por eco.
+Debido a que el sonido viaja a 343 m/s y la luz a 300.000 Km/s, a menudo podemos ver eventos distantes antes de escucharlos. Como por ejemplo:
-Cuando, en la misma situación que en el caso anterior, el sonido reflejado llega con un tiempo inferior a 0,1 segundo, el oído no es capaz de separar ambas señales y las toma como una misma, pero con una duración superior. A este fenómeno se lo llama reverberación. Si la reverberación es significativa, enmascara el sonido directo y lo vuelve confuso.
-Si tomamos como referencia el punto de escucha, el nivel sonoro recibido del sonido directo depende de la distancia a la fuente, mientras que el nivel sonoro obtenido del sonido reflejado, depende tanto de los diferentes caminos recorridos por los rayos sonoros como del coeficiente de absorción de los materiales de las superficies que definen la sala.
+• '''Fuegos artificiales:'''
+"Cuando se lanzan fuegos artificiales y explotan, primero se ven los brillantes colores resultantes y más tarde se oye el sonido"
-==Relación sonido directo - sonido reverberante==
+• '''Un rayo:'''
-En entornos con superficies reflectantes, cuando la fuente sonora está cerca al oyente éste percibe más cantidad de sonido directo que reverberante, y a medida que la fuente se aleja la cantidad de sonido directo que percibe se reduce, aumentando el sonido reverberante. Este factor es por tanto determinante en espacios cerrados, donde siempre hay un cierto grado de reverberación. Sin embargo, en muchos espacios abiertos también se producen reverberaciones y por tanto la relación sonido directo-sonido reverberante también varía con la distancia.
-[[Archivo:Sonidodirecto-sonidoreverberante.jpg]]
+"El relámpago es casi instantáneo, apenas dura unas milésimas de segundo y llega a nuestros ojos como un fogonazo de luz que ilumina, a la vez, todo el camino del rayo. El trueno también se genera al mismo tiempo a lo largo de todo el recorrido pero comienza a propagarse mucho más lentamente. Dado que la velocidad del sonido es de 340 metros por segundo, el trueno generado en  zonas más cercanas llega primero a nosotros mientras  el que se crea en las regiones más alejadas va llegando con uno, dos, tres, o más segundos de retraso. Si el rayo cae a tierra en un lugar situado a un kilómetro de nosotros, los primeros sonidos del trueno llegarán con tres segundos de retraso respecto al relámpago, y si el rayo ha tenido un recorrido de 2 kilómetros desde la nube, el trueno generado por los distintos puntos del camino irán llagando cada vez más tarde y terminará cuando llegue el procedente de la parte más alta, alrededor de 6 segundos después. Además, se suelen producir reflexiones del sonido en la tierra y en las nubes y esas reflexiones del sonido generan ecos que contribuyen a prolongar el estruendo. Ésta es la razón por la que el retumbar del trueno dura mucho más que el relámpago."
-==Profundidad espacial==
+[[Archivo:Thunder_and_lightning.jpg]]
-La propagación del sonido en el aire consume energía. Cada vez que se duplica la distancia entre la fuente y el receptor, el volumen disminuye 6 dB.
-Así, un sonido de 60 dB a dos metros, disminuirá según la siguiente tabla:
-[[Archivo:Valores.jpg]]
-Esta particularidad del sonido podemos utilizarla para crear la sensación de profundidad espacial en la escena: dos sonidos de voces a diferente volumen se perciben como de personas ubicadas a distinta distancia.
-Distintas investigaciones han demostrado que los humanos no distinguimos diferencias de volumen de sonido menores a 3dB, de manera que las variaciones que usemos para simular diferentes distancias de las fuentes deben ser apreciables.
-La profundidad se considera un atributo esencial para la percepción sonora espacial de la escena acústica, y en esta profundidad cumple un papel primordial la distancia sonora de la fuente.
+==Campo sonoro directo==
+El campo sonoro directo es el que se transmite directamente de la fuente al punto de observación y no considera reflexiones de sonido en las superficies del recinto por lo que es independiente del mismo.
+El nivel de presión sonora de campo directo tiene el mismo valor a una distancia determinada que el que tendría al aire libre alejado de cualquier superficie reflectante.
-==Teoría Geométrica==
+La expresión simplificada que determina el nivel de presión sonora de campo directo para una fuente de potencia <math>L_{W}</math> con radiación omnidireccional a una distancia ''d'', es:
-La Teoría Geométrica se utiliza para determinar puntos acústicamente conflictivos, como por ejemplo las focalizaciones del sonido producidas por una vuelta arquitectónica o una superficie cóncava. Esta Teoría también es útil para calcular los retrasos relativos entre la señal directa y las reflexiones y analizar el efecto de ecos o reflexiones problemáticas.
+<math>L_{PD}= L_{W} -20Logd -11</math>
-<embedvideo service="youtube">https://www.youtube.com/watch?v=JiyjQzPsy3I</embedvideo>
-En la Basílica de San Marcos de Venecia el estilo policoral, de cori spezzati (coros separados) aprovechaba las cualidades arquitectónicas de la iglesia, que poseía dos tribunas enfrentadas. El retraso del sonido debido a ésta distancia producía interesantes efectos de amplitud espacial, envolviendo completamente al auditorio.
+===Atenuación por distancia===
+En campo libre y lejano y para una fuente sonora puntual con propagación esférica se cumple que el nivel
+de presión sonora decae a razón de 6 dB cada vez que se dobla la distancia entre la fuente y el receptor,
+lo que se representa en la siguiente ecuación:
+<math>L_{P1} -L_{P2}= 20Log(d_{2}/d_{1})</math>
+<math>L_{P1}</math> nivel de presión en un punto dado cercano a la fuente.
+<math>L_{P2}</math> nivel de presión en otro punto.
+<math>d_{2}</math> distancia del punto 2 a la fuente de ruido.
+<math>d_{1}</math> distancia del punto 1 a la fuente de ruido.
+Esta relación es válida en campo libre, donde no existen reflexiones. En el caso de recintos, esta relación sigue siendo válida, pero además debe añadirse la componente de campo reverberante. Si la fuente sonora es lineal (ejemplo: autopista) y en campo libre la propagación es cilíndrica, la reducción es de 3 dB por cada duplicación de la distancia.
+==Pyronale 2013==
+En la presentación Pyronale del año 2013, puede notarse claramente el retraso del sonido por la distancia que se produce con los fuegos artificiales, donde primero se ve la explosión y después se escucha el sonido.
+{{video|jRQ1zWfa9wc}}
+== Ejemplo Sonoro ==
+En el siguiente video se puede observar que un rayo aparece y recién después de unos 30 segundos se puede escuchar el trueno como un rumor lejano. La secuencia fue situada en Tacna, una ciudad del sur de Perú.
+{{YouTube|1=https://www.youtube.com/watch?v=6shLuZ8RUgo&t=1s}}
 ==Referencias==
-* https://goo.gl/gIfAkx
+* https://goo.gl/A6arRD
-* https://goo.gl/a1mu64
+* https://goo.gl/vONfCw
-* https://goo.gl/DXCsZu
+* https://goo.gl/UOY2dX
+* https://goo.gl/dOiKNr
 [[Category: Conceptos de acústica]]