¿Volumen, Nivel, Ganancia, Intensidad, Sonoridad?
El volumen, hablando coloquialmente, es la percepción sonora que el ser humano tiene de la potencia de un determinado sonido.
La intensidad de un sonido se define como la cantidad de energía (potencia acústica) que atraviesa por segundo una superficie. A mayor potencia, por tanto, mayor "volumen". Sin embargo, no hay que confundir este mal llamado "volumen" con la sonoridad, que es la percepción subjetiva de la intensidad.
La sonoridad es una medida subjetiva de la intensidad con la que un sonido es percibido por el oido humano. Es decir, la sonoridad es el atributo que nos permite ordenar sonidos en una escala del de mayor intensidad al de menor intensidad. La unidad que mide la sonoridad es el fonio.
La sensación sonora de intensidad (sonoridad) se agudiza para sonidos débiles, y disminuye para sonidos fuertes, lo que se debe a que la audición humana no es lineal, sino logarítmica.
Llamamos umbral de audición a la intensidad mínima de sonido capaz de impresionar el oído humano. Su valor se sitúa en 0 dB o 20 micropascales.
Llamamos umbral de dolor a la potencia o intensidad sonora a partir de la cual el sonido produce en el oído sensación de dolor. Su valor medio se sitúa en torno a los 110-130 dB o 20 pascales.
También podríamos utilizar como unidad de medida el microbar que es una mil milésima parte de un bar (magnitud utilizada para medir la presión atmosférica: 1 bar = 1.000 milibares). Sin embargo es poco práctica, dado que el sonido ejerce en el aire una millonésima parte de presión respecto a la presión atmosférica tomada como punto de equilibrio.
Normalmente, se utiliza la escala en decibeles porque es más manejable utilizar una escala de 0 a 130 (producto de una relación logarítmica) que una que va de veinte millonésimas de un pascal a los 100 pascales (producto de una relación lineal).
La sonoridad depende de la intensidad de un sonido, pero también de su frecuencia, amplitud y otras variables, como pueden ser la sensibilidad del oído de quien escucha y de la duración del sonido.
Como la sonoridad no es una magnitud absoluta, lo que se hace es medir el nivel de sonoridad, es decir, determinar cómo es de fuerte un sonido en relación con otro. Para medir el nivel de sonoridad hay dos unidades: el fonio y el sonio.
El fon (o fonio) está definido arbitrariamente como la sonoridad de un sonido sinusoidal de 1 kHz con un nivel de presión sonora (intensidad) de 0 . Así, 0 dB es igual a 0 fon y 120 dB es igual a 120 fon. Eso siempre para sonidos sinusoidales con frecuencias de 1 kHz.
fonios
El fon es una unidad que no sirve para comparar la sonoridad de dos sonidos diferentes, sino que hace referencia a la sonoridad de un determinado sonido. Lo que se debe a que la escala de fons está relacionada con una escala logarítmica.
Las curvas isofónicas son curvas de igual sonoridad. Estas curvas calculan la relación existente entre la frecuencia y la intensidad (en decibeles) de dos sonidos para que estos sean percibidos como igual de fuertes, con lo que todos los puntos sobre una misma curva isofónica tienen la misma sonoridad.
Así, si 0 fon corresponden a una sonoridad con una intensidad de 0 dB con una frecuencia de 1 kHz, también una sonoridad de 0 fon podría corresponder a una sonoridad con una intensidad de 60 dB con una frecuencia de 40 Hz.
Las primeras curvas de igual sonoridad fueron establecidas por Munson y Fletcher en 1930.
En estas curvas isofónicas se observa como, a medida que aumenta la intensidad sonora, las curvas se hacen cada vez más planas. Esto se traduce en que la dependencia de la frecuencia es menor a medida que aumenta el nivel de presión sonora, lo que significa que si disminuye la intensidad sonora los primeros sonidos en desaparecer serían los graves (bajas frecuencias).
Por otra parte, en electrónica, la ganancia, en lo referido a señales eléctricas, es una magnitud que expresa la relación entre la amplitud de una señal de salida respecto a la señal de entrada. Por lo tanto, la ganancia es una magnitud adimensional, que se mide en unidades como bel (símbolo: B) o submúltiplos de este como el decibel (símbolo: dB).
En términos generales, se puede decir que la ganancia es una magnitud que caracteriza la amplificación en potencia, intensidad o tensión que da un dispositivo ante una determinada señal.
Por ejemplo, si la potencia de salida de un amplificador es 40 W (vatios) y la de entrada era de 20 W, la ganancia sería de 10 log (40 W / 20 W) ≈ 3,0103 dB.
Cuando la ganancia es negativa (menor que 0), se denomina atenuación. Así, en el ejemplo anterior pero al revés: 40 W de entrada, frente 20 W de salida, el resultado sería de -3,0103 dB. No hablaríamos de una ganancia de -3 dB, sino de una atenuación de 3 dB.
Podemos definir la ganancia como un cambio relativo entre dos estados. Dicho de otro modo, la ganancia es el incremento en algún valor. En el amplificador, es la diferencia entre la señal que entra y la que sale.
Dicho de otro modo, la ganancia controla la señal de entrada que entra al amplificador proveniente del instrumento y el volumen hace lo propio con la señal procesada por el previo del amplificador. Si empezamos a subir la ganancia notaremos como, según va subiendo el volumen, también se incrementa nivel de distorsión. Esto se debe a que empieza a entrar más señal de la que sale. En cambio, si subimos el volumen en ningún momento la señal se distorsionará.
La presión acústica, o el nivel de presión sonora, es el resultado de las variaciones de presión que experimentan las ondas de sonido en el aire. La presión acústica mínima que pueden oír las personas es el llamado umbral auditivo, y la mayor que se puede soportar es conocido como el umbral del dolor.
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