La acústica es una rama de la física interdisciplinaria que estudia el sonido, infrasonido y ultrasonido, es decir ondas mecánicas que se propagan a través de la materia (tanto sólida como líquida o gaseosa) (no pueden propagarse en el vacío) por medio de modelos físicos y matemáticos. A efectos prácticos, la acústica estudia la producción, transmisión, almacenamiento, percepción o reproducción del sonido. La ingeniería acústica es la rama de la ingeniería que trata de las aplicaciones tecnológicas de la acústica.
La acústica considera el sonido como una vibración que se propaga generalmente en el aire a una velocidad de 343 m/s (aproximadamente 1 km cada 3 segundos), o 1235 km/h en condiciones normales de presión y temperatura (1 atm y 20 °C).
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. Mecánicamente las ondas sonoras son un
tipo de onda elástica.
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. Las diferencias de presión generadas por la propagación
del movimiento de las moléculas del medio, producen en el oído humano una
sensación descrita como sonido.
Los micrófonos y altavoces son sus máximos representantes. Estos son denominados genéricamente transductores: dispositivos que transforman sonido en electricidad y vice-versa. Esta conversión de entes de naturaleza completamente distinta, se realiza acudiendo a principios electromecánicos y electromagnéticos que se discutirán cuando se estén analizando los micrófonos y posteriormente los altavoces. Los elementos de procesamiento de audio son dispositivos que alteran o modifican de alguna forma características del sonido, cuando éste está representado por una variable eléctrica. Las características que modifican son de índole variada como: amplitud, rango dinámico, respuesta en frecuencia, respuesta en el tiempo, timbre, etc. El procesamiento se lleva a cabo de manera electrónica, utilizando la tecnología de semiconductores y la tecnología digital.
La reverberación es un fenómeno sonoro producido por la
reflexión, que consiste en una ligera permanencia del sonido una vez que la
fuente original ha dejado de emitirlo.
Cuando recibimos un sonido nos llega desde su emisor a
través de dos vías: el sonido directo y el sonido que se ha reflejado en algún
obstáculo, como las paredes del recinto. Cuando el sonido reflejado es inteligible
por el ser humano como un segundo sonido se denomina eco, pero cuando debido a
la forma de la reflexión o al fenómeno de persistencia acústica es percibido
como una adición que modifica el sonido original se denomina reverberación.
La reverberación, al modificar los sonidos originales, es un
parámetro que cuantifica notablemente la acústica de un recinto. Para valorar
su intervención en la acústica de una sala se utiliza el «tiempo de
reverberación». El efecto de la reverberación es más notable en salas grandes y
poco absorbentes y menos notable en salas pequeñas y muy absorbentes.
Dispositivos.
Un micrófono (del inglés microphone, acuñado en el siglo
XVII a partir del prefijo micro, "pequeño" y el griego antiguo ϕωνή -
foné, "voz") es un aparato que se usa para transformar las ondas
sonoras en energía eléctrica y viceversa en procesos de grabación y
reproducción de sonido; consiste esencialmente en un diafragma atraído
intermitentemente por un electroimán, que, al vibrar, modifica la corriente
transmitida por las diferentes presiones a un circuito. Un micrófono funciona
como un transductor o sensor electroacústico y convierte el sonido (ondas
sonoras) en una señal eléctrica para aumentar su intensidad, transmitirla y
registrarla. Los micrófonos tienen múltiples aplicaciones en diferentes campos
como en telefonía,1 ciencia, salud,2 transmisión de sonido en conciertos y
eventos públicos, trasmisión de sonido en medios masivos de comunicación como
producciones audiovisuales (cine y televisión), radio, producción en vivo y
grabado de audio profesional, desarrollo de ingeniería de sonido,
reconocimiento de voz y VoIP.
Actualmente, la mayoría de los micrófonos utilizan inducción
electromagnética (micrófonos dinámicos), cambio de capacitancia (micrófonos de
condensador) o piezoelectricidad (micrófonos piezoeléctricos) para producir una
señal eléctrica a partir de las variaciones de la presión de aire. Los
Micrófonos usualmente requieren estar conectados a un preamplificador antes de que
su señal pueda ser grabada o procesada y reproducida en altavoces o cualquier
dispositivo de amplificación sonora.
Componentes y
Estructura
Diafragma
Es la parte más delicada de un micrófono. En algunos lugares
también recibe el nombre de pastilla, aunque generalmente este término se
refiere al dispositivo que capta las vibraciones en los instrumentos como, por
ejemplo, en una guitarra eléctrica. El diafragma es una membrana que recibe las
vibraciones de nuestra voz y está unido al sistema que transforma estas ondas
en electricidad.
Dispositivo
Transductor (elemento o cápsula)
El dispositivo transductor sensible de un micrófono se llama
"elemento" o "cápsula". Esta cápsula microfónica puede
estar construida de diferentes maneras y, dependiendo del tipo de transductor,
podemos clasificar a los micrófonos como dinámicos, de condensador, de carbón o
piezoeléctricos.
Rejilla
Protege el diafragma. Evita tanto los golpes de sonido (las
“p” y las “b”) así como los físicos que sufra por alguna caída.
Carcasa
Es el recipiente donde colocamos los componentes del
micrófono. En los de mano, que son los más comunes, esta carcasa es de metales
poco pesados, ligeros de portar pero resistentes a la hora de proteger el
dispositivo transductor.
Conector de audio
analógico
El conector de audio análogo (audio jack en inglés) de
señales analógicas se utiliza para conectar micrófonos, auriculares y otros
sistemas de señal analógica a dispositivos electrónicos, aunque sobre todo
audio. Se utiliza un código de colores para distinguirlos: verde, azul, rosa /
rojo, gris, negro, naranja.
Conectores de audio (en este caso machos), de izquierda a
derecha: monofónico de 2,5 mm; monofónico y estéreo de 3,5 mm; estéreo de 6,35
mm.
Se le denomina también conector TS (tip-sleeve,
punta-funda), de tipo desbalanceado, o conector TRS (tip-ring-sleeve,
punta-anillo-funda), de tipo balanceado.1 Los hay en distintas medidas, pero
el más popular es el conector de 3,5 mm usado en la mayoría de teléfonos
inteligentes.
En dispositivos móviles, donde los auriculares también
incluyen micrófono, se denomina conector TRRS (tip-ring-ring-sleeve,
punta-anillo-anillo-cuerpo).234 Es un conector de audio utilizado en
numerosos dispositivos para la transmisión de sonido en formato analógico.
Las siglas TS, TRS y TRRS, son el resultado del tipo de
conector según su construcción.
