Percepción humana del sonido

Banda de frecuencias audibles:

El espectro audible lo conforman las audiofrecuencias, es decir, toda la gama de frecuencias que pueden ser percibidas por el oído humano.

Un oído sano y joven es sensible a las frecuencias comprendidas entre los 20 Hz y los 20 KHz. No obstante, este margen varía según cada persona y se altera con la edad (llamamos presbiacusia a la pérdida de audición con la edad). Este rango equivale muy aproximadamente con diez octavas completas (210=1024).
Fuera del espectro audible:

• Por encima estarían los ultrasonidos (Ondas acústicas de frecuencias superiores a los 20 KHz.)

El espectro audible podemos subdividirlo en función de los tonos:

• Tonos graves (frecuencias bajas, correspondientes a las 4 primeras octavas, esto es, desde los 16 Hz a los 256 Hz).

• Tonos medios (frecuencias medias, correspondientes a las octavas quinta, sexta y séptima, esto es, de 256 Hz a 2 kHz).

• Tonos agudos (frecuencias altas, correspondientes a las tres últimas octavas, esto es, de 2 kHz hasta poco más 16 kHz).

El valor máximo de las frecuencias cada octava es el doble del de la anterior.

• La primera y segunda octava (los tonos más graves, 16 – 64 Hz). No todas las personas son capaces de percibirlos, depende de la sensibilidad del oído de cada persona.

• La tercera y cuarta octava (tonos graves medios, 64 – 250 Hz).

• La Quinta, Sexta y Séptima octava (tonos medios, 250 Hz – 2.000 Hz). Contienen el tono fundamental y los primeros armónicos de la mayoría de las fuentes sonoras.

• La octava  (tonos agudos, 2.000 Hz – 4.000 Hz). Comprende el margen en que el oído humano tiene mayor sensibilidad. La novena y décima octava (tonos agudos de frecuencia alta, 4.000 a 16.000 Hz).

• La undécima octava (los tonos más agudos del espectro audible, por encima de los 16.000 Hz). No todas las personas son capaces de percibirlos, depende de la sensibilidad del oído de cada persona.

Niveles de audio, ruidos e interferencias.

La escala dB(A)

Las autoridades públicas en todo el mundo utilizan la denominada escala dB(A), o decibelios (A).

La escala de decibelios es una escala logarítmica, o escala relativa. Esto significa que al doblar la presión sonora (o energía del sonido) el índice se multiplica aproximadamente por 3. Así pues, un nivel de sonido de 100 dB(A) contiene el doble de energía que uno de 97 dB(A). La razón de medir el sonido de esta manera es que nuestro oídos (y mente) perciben el sonido en términos del logaritmo de la presión sonora, en lugar de en términos de la presión sonora en sí misma.

Límites legales de ruido

A distancias superiores a 300 metros, el nivel de ruido teórico máximo de los aerogeneradores de alta calidad estará generalmente muy por debajo de los 45 dB(A) al aire libre, que corresponden a la legislación danesa (para áreas con concentración de varias casas, un límite de ruido de 40 dB(A) es el límite legal en Dinamarca). Las regulaciones de ruido varían de un país a otro. En la práctica, los mismos diseños de máquina pueden ser utilizados en todas partes.

El Ruido

El ruido es un sonido que provoca sensaciones desagradables en quien lo percibe. Son ondas acústicas que se propagan a través de sustancias solidas, líquidas o gaseosas. A las variaciones de la velocidad de dichas ondas sonoras se las llama frecuencia y su valor se expresa en ciclos por segundos o hetzios (Hz). El oido humano puedo captar entre 20 y 20.000 Hz.  La medida que se usa para referirse a ella es el decibelio (dB).

Con 45 dB se vive en un agradable bienestar, pero a las 55 ya comienzan a aparecer molestias, así a partir de los 85 dB toda la población manifiesta alteraciones.

Interferencia

La interferencia es cualquier proceso que altera, modifica o destruye una señal durante su trayecto en el canal existente entre el emisor y el receptor.

En un entorno urbano son numerosas, por desgracia, las posibles fuentes de interferencia radioeléctrica. Muy próximos a los equipos de radio tenemos ordenadores personales y controladores (TNC). Con toda seguridad, más o menos cerca de nuestro QTH existirán generadores de RF para tratamiento industrial (secado, soldadura, curvado de tuberías, etc.) y para electro medicina (diatermia, depilación, resonancia magnética, etc.) y frecuentemente instalados en condiciones no idóneas para limitar el nivel de señal radiada indebidamente. Y en el ámbito más próximo, tenemos emisoras próximas (AM o FM), teléfonos inalámbricos, otras estaciones de radioaficionado y CB, etc

Superposición de ondas de la misma frecuencia

En la superposición de ondas con la misma frecuencia el resultado depende de la diferencia de fase δ. Si súmanos dos ondas y1 = Asin(kx − ωt) y y2 = Asin(kx − ωt + δ), la onda resultante tendrá la misma frecuencia y amplitud 2A. Este tipo de interferencias da lugar a patrones de interferencia, ya que dependiendo de la fase, la interferencia será destructiva (las ondas se encuentran desfasadas 180 grados o π radianes) o constructiva (desfase de 0 grados/radianes).