ACÚSTICA

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Acústica 
Acústica: La ciencia que trata de los métodos de generación, recepción y propagación del sonido se 
llama acústica. 
. El sonido audible es cualquier variación de la presión en el aire que puede ser detectada por el oído 
humano. 
El sonido es producido por una fuente sonora o elemento vibrante (bocinas de automóviles, 
maquinarias, grupos electrógenos, etc). Esta vibración (oscilación o ciclo) se identifica mediante una 
frecuencia: es la cantidad de veces que ocurre algo en una unidad de tiempo. Para el sonido se define 
como la cantidad de ciclos dividido la unidad de tiempo. 
 ( ciclos/seg. =Hz) 
Periodo (T) : es el tiempo en que tarda en producirse un ciclo, y es la inversa de la frecuencia. Se mide 
en seg., minutos, días, etc. El periodo de algo que no se repite es infinito. 
T=1/f 
Ejemplo : frecuencia = 3 veces/ semana , entonces el T = 1/3 semana . 
Los sonidos desde el punto de vista de la frecuencia se clasifican en: 
Las frecuencias mas bajas se corresponden con lo que habitualmente llamamos sonidos "graves" 
(menor de 1000 Hz) y son sonidos de vibraciones lentas. Las frecuencias más altas se corresponden 
con lo que llamamos "agudos" (mayores de 1000 Hz) y son vibraciones muy rápidas. 
 
 
Se identifica con MEDIO ELASTICO 
-Vibración Se identifica con: Limitado por F min y max (20 a 20 KHz) 
-Frecuencia - I (amplitud.); ; F ; Vel. Prop. I min y máx. ( 12 w/m² a 1w/m²) 
 
 
 
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Propagación del sonido: 
El sonido se recepciona en el oído, y se propaga por un medio elástico, el cual se va a comprimir y 
dilatar. El medio vibra (con la frecuencia que impone la fuente) en torno a una posición de equilibrio, y 
lo que se propaga es energía sonora a través de la vibración de las partículas del medio elástico. Si 
desde un punto teórico, el medio no es elástico (desde el punto de vista práctico, todos los materiales 
tienen una cierta electricidad), el sonido no se propaga, aunque haya sonido producido por la fuente 
sonora, por eso no se propaga en el vacío (no hay medio). 
Las ondas sonoras son una forma de describir la propagación de energía sonora. El sonido entonces se 
propaga como consecuencia de las compresiones y expansiones de un medio elástico, o sea de las 
vibraciones que se generen en el. 
 
 
 
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COMPRESION DILATACION 
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 Es la distancia que hay que recorrer, en el sentido de propagación, para volver a encontrar al medio 
igualmente deformado. Se mide en metros por lo general. 
Depende del medio, no de la fuente sonora. La fuente sonora vibra, la onda se genera en el medio y 
gracias a ello se propaga el sonido.- 
Velocidad de propagación de la onda sonora: 
 (m/seg.) 
La velocidad y la longitud de onda dependen de las características del medio de propagación, y la 
frecuencia depende de la fuente sonora. 
El espectro normal de audición para un adulto joven va desde una frecuencia mínima de 20 Hz. a una 
frecuencia máxima de 20.000 Hz. (20 KHz.), donde el oído ya no puede percibir. 
La velocidad de propagación del sonido en el aire es de 334m/seg. (1224 km/h) y cambia con la 
temperatura, la presión, composición, etc. 
En el agua, la velocidad del sonido es aún mayor y en los sólidos todavía más grande. Podemos decir 
que, en general, la velocidad aumenta con la densidad del medio, pero esta regla tiene excepciones, 
fundamentalmente en los materiales elásticos. 
Todo medio natural (sólido, líquido o gaseoso) es en realidad una agrupación de partículas vinculadas 
elásticamente y en ese medio, cada una de esas partículas tiene la posibilidad de efectuar ciertos 
desplazamientos en torno a su posición media. Por lo tanto, si se provoca un estado oscilatorio en una 
de las partículas del medio elástico, dicho estado oscilatorio se transmite con iguales características y 
en forma ordenada al resto del medio circundante. Es en esas condiciones que se genera en el medio 
considerado un estado oscilatorio, que se propaga a partir del punto de perturbación original, y con 
una velocidad de transmisión perfectamente determinada. 
 Un ejemplo fácilmente verificable y que todo observador habrá visto en su vida, es el que se produce 
al arrojar una piedra en una superficie de agua quieta, como en un estanque. Se puede observar en 
ese caso, que se producen una serie de ondas en la superficie, a partir del punto de perturbación 
original, que presentan la forma de frentes de onda concéntricas, y que se propagan radialmente en 
todas direcciones. Imaginemos que ese mismo fenómeno se produce en un espacio tridimensional, 
cual es el caso del aire. Tendremos allí una serie de esferas virtuales que se dilatan y se contraen 
oscilatoriamente por variaciones alternadas, consecuencia de una fuente que les imprimió ese 
movimiento original. Esa fuente resulta en nuestro caso de estudio, el emisor de sonido, que 
provocará en su entorno y en las partículas del aire, en todas direcciones, radialmente y bajo la forma 
de frentes de ondas esféricos concéntricos, un estado oscilatorio armónico. Para diferenciar ambos 
ejemplos, digamos que en el caso de la superficie del agua, las oscilaciones son transversales respecto 
a las direcciones radiales de propagación, mientras que en el espacio tridimensional, en el caso del 
aire, son coincidentes con la dirección de propagación. En el primer caso se dice que se trata de 
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oscilaciones transversales y en el segundo, de oscilaciones longitudinales. De este tipo son las ondas 
sonoras. Resumiendo podemos señalar que las ondas sonoras son: 
 Mecánicas: mueven elementos materiales (partículas de aire, agua, etc.), y dada esa característica, 
constituyen una forma de transmisión de energía que no puede darse en el vacío. 
Tridimensionales: Se propagan en todas direcciones y sentidos en forma esférica a partir de la fuente 
emisora. 
Longitudinales: Son coincidentes la dirección del movimiento de las partículas y la dirección de 
propagación de la onda.
Dirección de propagación y frente de onda: Para estudiar gráficamente los diversos aspectos de la 
propagación del sonido, puede partirse de los dos conceptos siguientes a) dirección de propagación b) 
frente de onda La dirección de propagación es siempre rectilínea en un medio homogéneo isótropo. El 
frente de onda, por su parte se extiende en forma radial y tridimensional, a partir de la fuente emisora 
de sonido. 
Atenuación: como ningún medio elástico es ideal, este absorbe energía de la onda, y esta pierde 
amplitud, o sea, se atenúa. 
 Ley general de reflexión 
 Cuando el sonido al propagarse encuentra la superficie de algún obstáculo, se refleja cumpliendo la 
 
El sonido se refleja como la luz y el ángulo de incidencia es igual al ángulo de reflexión. Las superficies 
curvas dan reflexiones particulares. Una parábola refleja un sonido producido en su foco según líneas 
paralelas. Una aplicación corriente de estas particularidades es la de los anfiteatros al aire libre en los 
que la concha atrás del escenario se diseña para reflejar los sonidos hacia al auditorio. Una forma 
cilíndrica refleja indefinidamente los sonidos que se arremolinan a lo largo de la pared. Un elipse, 
cuando el sonido se refleja en uno de los focos, concentra las ondas reflejadas hacia el otro foco. 
 
 
 
Eco 
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Lo que primero oye el observador es el sonido trasmitido por la onda directa, después el sonido es 
reflejado por las paredes y se escucha por segunda ocasión pero con menor intensidad que el primero. 
El eco se producirá, siel intervalo de tiempo es superior a 1/20 se segundo, entonces el oído percibirá 
dos sonidos distintos. 
 
Con este nombre ingles se designa a un eco especial que puede producirse entre dos paredes lisas y 
paralelas, que al menos se encuentren a 17m. Entre sí, el sonido se refleja sobre cada una de las 
paredes para dar una serie de ecos muy aproximados en los que la intensidad del sonido disminuye 
lentamente. 
Efecto de reverberación 
Este fenómeno consiste en la persistencia del sonido, por efecto de la reflexión en un determinado 
recinto. El sonido emitido por una fuente sonora en el interior de un local al propagarse en todas 
direcciones, sufre múltiples y sucesivas reflexiones en las superficies limitantes, según la ley general de 
reflexión. 
El fenómeno de perduración de la energía sonora en el recinto, con posterioridad a la interrupción de 
su emisión, constituye el efecto llamado de reverberación. Tiempo de reverberación Se denomina 
generado en dicho recinto, a partir del momento en que se interrumpe la emisión de sonido de la 
fuente sonora. El tiempo de reverberación t60 depende del volumen del local y de la absorción total At 
correspondiente al mismo. 
 
Fenómeno de Resonancia: 
La resonancia es un fenómeno que se produce cuando un cuerpo capaz de vibrar es sometido a la 
acción de una fuerza periódica, cuyo periodo de vibración coincide con el periodo de vibración 
característico de dicho cuerpo. En estas circunstancias el cuerpo vibra, aumentando de forma 
progresiva la amplitud del movimiento tras cada una de las actuaciones sucesivas de la fuerza. 
El término resonancia se refiere a la capacidad de vibrar que tiene un objeto. Es la manera en la que la 
onda, audible o no, hace que las cosas vibren en mayor proporción de lo normal. Todos los cuerpos o 
materias físicas tiene lo que se le denomina la "frecuencia de resonancia": una pared, un edifico, una 
copa, el cuerpo humano y sus órganos, un bolígrafo, un puente, etc. 
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El ejemplo más conocido de resonancia es el de romper una copa con la voz. Un cantante puede hacer 
coincidir una nota musical con la frecuencia de resonancia del cristal. Esta depende del grueso del 
cristal, pero una vez la ejecuta, sólo es cuestión de tiempo para que la copa se rompa. 
Otro ejemplo clásico de resonancia, y que se explica en las escuelas, es el que habla del ejército de 
Napoleón al cruzar un puente. Toda la tropa lo cruzaba al mismo paso y hacían coincidir el ritmo de los 
pasos con la frecuencia de resonancia del puente. A cada paso ejercían presión al puente y provocaban 
un movimiento, cada vez con más desplazamiento. El puente no oponía ninguna resistencia a esta 
presión, dado que coincidía con la frecuencia de resonancia y a cada paso la energía se multiplicaba y 
había más movimiento hasta que el puente cedió y se derrumbó. Algo parecido pasaría si 
estuviéramos dando impulso todo el tiempo a un columpio, ya que llegaría un momento que daría la 
vuelta. 
 En el hecho constructivo este fenómeno se presenta bajo variados casos. Vibran las paredes por 
efecto del sonido producido por ascensores, vibran las cañerías como resultado del ruido (y la 
vibración propia), de los motores de las bombas elevadoras de agua, vibran los elementos anexos a los 
equipos acondicionadores de aire cuando éstos se encienden, etc. Como se verá, todos los ejemplos 
mencionados son incómodos para los usuarios del hábitat, por consiguiente será tarea del arquitecto 
evitar que el fenómeno de resonancia se produzca en esas circunstancias. Aunque el repertorio 
tecnológico es muy variado y responde a cada problema en particular, se puede decir que en general 
la interposición de materiales aislantes acústicos cuando el ruido es aéreo y el uso de materiales 
intermedios elásticos, cuando la vibración se desplaza por medio sólido, resultan los mecanismos más 
aptos para lograr las soluciones buscadas. 
Intensidad Sonora: Es la potencia sonora (que transporta la onda) dividida la superficie en la cual se 
distribuye el sonido. Es una evaluación subjetiva de la presión del sonido o su nivel. 
I=Pot/Sup. (w/m²) o (w/cm²) 
Hay una intensidad mínima que puede escuchar el hombre 
 I = 12 w/m² o I = 10 16 w/cm² 
Si la intensidad es menor, el sonido no es audible, aunque la frecuencia este dentro del rango audible. 
Para que el receptor reconozca el sonido, tiene que simultáneamente tener una frecuencia audible y 
una intensidad mayor de la mínima. 
La intensidad de umbral del dolor es 1w/m². 
 
 Nivel de intensidad sonora o nivel sonoro o nivel de ruído : 
La relación entre la escala en decibeles y la intensidad del sonido se establece por la fórmula: 
 (db) = 10 x log I / I 
 El db es una relación entre una cantidad medida y un nivel de referencia acordado. 
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La unidad que se establece para esta escala de nivel de intensidad es el decibel 
y se lo puede definir como la diferencia entre dos niveles sonoros, o como la mínima diferencia entre 
dos presiones sonoras distintas, audibles por un oído humano joven. 
La palabra decibel se le dio en honor a Alexander Graham Bell. 
La cantidad de decibeles en la vía pública está regulada, y puede provocar molestias en altos valores. 
Se mide con un decibelímetro. 
En el rango de la escala de decibeles para el oído humano, que 
caracterizar tres valores si : valor umbral mínimo audible sonido 
peligroso valor máximo que produce deterioro del oído Por encima de este último valor la 
sensación sonora comienza a transformarse en dolor y la destrucción del aparato auditivo se produce 
en corto tiempo. Pero también sonidos de alto nivel de intensidad, si se reciben durante largos 
períodos, conducen inevitablemente a la sordera. 
Ej: turbina de avión = 120 a 130 db (a una distancia de 5m. aproximadamente) 
 Subte = 70 a 75 db 
 Hojas de los árboles = 20 db 
Repaso de logaritmo: 
El logaritmo de un número en una base determinada es el exponente al cual hay que elevar la 
base para obtener dicho número. Por ejemplo, el logaritmo de 1000 en base 10 es 3, porque 1000 es 
igual a 10 elevado al cubo; 1000 = 103 = 10×10×10 
Log 10 1000 = 3 Se llama logaritmo decimal y se expresa Log 1000=3 
La definición genérica de logaritmo es: 
Log b a = c si bc = a 
Log 2 8 = 3 si 2³ = 8 El logaritmo calcula un exponente. 
Ejemplo : I = 10 -8 10 -8 w/m² 4 
 10 -12 w/m² 
El sonido resultante, si se superponen dos sonidos, es la suma de las intensidades de cada sonido, no 
 
Solo si las intensidades son iguales ( I1 = I2 ) quedara 
Ejemplo: dos sonidos de 40 db que se superponen constructivamente, dara como sonido resultante un 
nivel sonoro de (40+3) db = 43 db 
 
Ejemplo: (ejercicio 2c del TP de Acústica) 
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-Cuál es el nivel sonoro resultante cuando trabajan dos máquinas remachadoras de 120 db cada una? 
(siendo I=10-4 w/cm2 de cada máquina) 
It = I1 + I2 10-4 + 10-4 = 2x10-4 w/cm2 
 = 10 log 2x10-4 w/cm² = 123 db (Aumento 3 db, porque son dos sonidos iguales ) 
 10-16 w/cm² 
Acústica arquitectónica : 
Es la creación de condiciones necesarias para escuchar cómodamente y de los medios para controlar 
los ruidos. El ruído es un sonido indeseable. 
Estos ruidos pueden ser: 
Aéreos (ruidos que viajan por el aire): Estos ruidos se aíslan con materiales compactos y pesados. (ej : 
el edificio de ATC está construido con una envolvente de hormigón pesado donde rebota el sonido por 
reflexión como un espejo acústico). 
Por impacto: se propagan en forma sólida por el impacto (ej: golpear una pared, el impacto generado 
por taco sobre el piso). Estos ruidos se aíslan con materiales livianos y porosos. El sonido se propaga 
por el material sólido yle interpongo un material poroso y liviano (se a aísla por absorción). Ej. Junta 
de goma. 
Al llegar el sonido a un material poroso o a una superficie irregular, es decir ni plana ni pulida, es 
absorbido mediante múltiples reflexiones, transformándose en energía térmica. Se llama a este 
fenómeno trampa absorbente. 
Hay dos formas de pensar el tratamiento de los sonidos, 
 cuando son externos se identifican con una aislación acústica, 
 cuando son internos con un acondicionamiento acústico. 
La diferencia entre aislamiento y acondicionamiento acústico es que el primero no permite comunicar 
interior con exterior, o sea, se bloquea el exterior con el interior; y la segunda es un tratamiento de 
algo interno. 
El acondicionamiento acústico se debe tener muy en cuenta en la construcción y restauración de 
iglesias, teatros, auditorios, bibliotecas, etc. En la mayoría de los casos, la acústica de una sala resulta 
satisfactoria si se logra un balance adecuado entre los materiales absorbentes y reflectantes de sonido. 
En ocasiones existe una fuerte confusión entre lo que es tratamiento acústico interno de salas para la 
buena reproducción y grabación y la insonorización de las mismas. Esta confusión es mayor en el área 
de estudios de grabación, donde muchas veces se pretende adquirir un material acústico que 
mágicamente solucionará dos problemas, el de tiempo de reverberación y el de insonorización. 
 Debemos aclarar que si cubrimos todas las superficies internas de una sala con materiales 
absorbentes de gran peso y espesor, lograremos un incremento en la insonorización pero 
seguramente crearemos una sala con exceso de absorbente que se define técnicamente como una sala 
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"muerta". Es decir no habrá ningun tipo de sonido reflejado (campo reflejado), y solamente se 
percibirá el sonido directo de la fuente (campo directo) 
Son materiales absorbentes del sonido aquellos de bajo peso específico (corcho, poliestireno 
expandido [telgopor], lana de vidrio, etc.). 
 Ej: Fonac Composite conformado 
Revestimiento acústico de elevada prestación, para reforzar la aislación y a la vez absorber los sonidos dentro de 
un recinto. Material compuesto con una capa fonoabsorbente de espuma de poliuretano poliéster con teminación 
de cuñas anecoicas, una barrera aislante de vinilo de alta densidad y una tercera capa de desacople con espuma 
de poliuretano poliéster... 
 Por el contrario, para aislar el sonido entre dos ámbitos distintos, se requiere de materiales de alto 
peso específico (metales, hormigón, mampostería, vidrio, etc.) También existen otros recursos, 
realizando la colocación de materiales diversos en serie (uno al lado del otro), que usan propiedades 
combinadas de aislación y absorción. Tal es el caso de los parabrisas para vehículos con lámina plástica 
(polyvinyl/ buthadiene) entre vidrios. Además de lograr un factor de seguridad contra 
desprendimientos de partículas en un accidente, se obtiene una importante aislación sonora dentro de 
los vehículos. 
En el caso de los cerramientos, se usa el sistema llamado masa-resorte masa, que consiste en un 
sandwich, donde las capas exteriores son de un material denso, mientras que poseen una capa interior 
de otro material de bajo peso específico. Un ejemplo disponible en el mercado actual son los paneles 
de roca de yeso, conformando las capas exteriores y un relleno de lana de vidrio en su interior. 
Aislación con distintos materiales Para obtener una buena aislación acústica, como ya mencionamos y 
se desprende de lo reseñado en la validez de la ley de masa, es necesario usar materiales de alto peso 
específico. Dichos materiales deberán, en consecuencia, ser poco porosos y en lo posible poseer una 
terminación superficial lisa y pulida. 
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A mayor frecuencia, los sonidos son más fáciles de aislar. En otras palabras, son más fáciles de aislar 
los sonidos agudos (alta frecuencia), que los sonidos graves (baja frecuencia). 
Los cortinados de tela absorben los ruidos de alta frecuencia. Al llegar a la tela, las moléculas de aire 
de esa zona colisionan con las partículas de la tela. Al producirse la colisión, la cantidad de movimiento 
de las partículas de aire disminuye, ya que la tela ejerce fuerza sobre estas. Así mismo, la superficie de 
tela también oscila en la dirección de propagación de la onda, lo que sucede es que, por sus 
propiedades elásticas vibra con una frecuencia q está lejos del espectro audible, y además, el aire a su 
alrededor amortigua estas oscilaciones. 
Por lo tanto, lo que sucede es que la tela disipa una gran parte de la energía de la onda, y por eso es 
que "absorbe" sonido. 
 
 
Ej. Cortinados y tapizados en teatros 
 
 
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Ley de distancia: 
Todo sonido emitido se propaga en el aire libre como una perturbación que gradualmente disminuye, 
o sea la intensidad (pot / superf) de una onda sonora disminuye a medida que aumenta la distancia 
con respecto a la fuente que lo originó. La presión sonora es pues decreciente a medida que nos 
alejamos de la fuente. En forma teórica en un medio elástico ideal (no disipa energía cuando se 
deforma), la potencia sonora es la misma, pero al aumentar la distancia a la fuente, dicha potencia se 
distribuye sobre una superficie mayor.- 
 Esa reducción de nivel sonoro es posible cuantificarla a través de la siguiente fórmula, que expresa la 
reducción en decibeles, entre dos puntos alejados de la fuente, en relación a las distancias de dichos 
puntos respecto del origen del sonido. 
 Esta RNS es igual a: 
1- 2 (db) = 20 log D2/d1 (Frecuencias Medias) 
En la fórmula anterior, son: D2 = distancia mayor a la fuente d1 = distancia menor a la fuente 
Ejemplo: RNS= 20 log 8m/4m RNS= 6db 
 
 4m 1=70 db 
 
 8 m 
 2= 64 db ( 2= 70db-6db) 
 
Cada vez que la distancia a la fuente sonora aumenta al doble, el nivel sonoro disminuye en 6 dB. 
 
 
 
Cabe aclarar que considerando las características NO IDEALES del medio, esta reducción será mayor.- 
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Ley de masas: 
Esta ley dice que cuanto mayor es la masa de un material por unidad de volumen aparente, mayor es 
su capacidad de aislación para frecuencias medias. La idea de que un material posea mayor masa 
relacionada con su volumen, se correlaciona con poseer mayor densidad y ser poco poroso 
Se produce una reducción del nivel sonoro al aumentar la masa del elemento macizo. 
Esta RNS (Reducción del Nivel Sonoro) es igual a: 
A- B (db) (esta formula es aplicable para Frecuencias medias 
 donde 
 
e = espesor del muro (que atraviesa el sonido) (en metros)