El documento trata sobre el tema del sonido. Explica que el sonido se produce por la propagación de ondas elásticas a través de un medio, y que requiere de una fuente vibratoria para generarse. Describe algunas características del sonido como la frecuencia, longitud de onda, amplitud, e intensidad. También aborda conceptos como el espectro de frecuencias, cualidades del sonido como el tono y timbre, e historia del teléfono.

1. EL SONIDO
YEISSON BARRAGAN PEÑA
Sena C.E.E.T.
barraganyeisson@misena.edu.co
Resumen las vibraciones se producen en la misma
dirección en la que se propaga el sonido, se
El sonido, es cualquier fenómeno que trata de una onda longitudinal.
involucra la propagación en forma de ondas
elásticas (sean audibles o no), generalmente a El sonido es un fenómeno vibratorio
través de un fluido (u otro medio elástico) que transmitido en forma de ondas. Para que se
esté generando el movimiento vibratorio de genere un sonido es necesario que vibre
un cuerpo. alguna fuente. Las vibraciones pueden ser
De la información básica se ampliara la transmitidas a través de diversos medios
temática, respecto al funcionamiento del elásticos, entre los más comunes se
sonido dentro de nuestro mundo, analizando encuentran el aire y el agua.
sus magnitudes, cualidades, además de
profundizar en temas clave como la
impedancia, reactancia capacitiva e
inductiva, además de conocer la historia del
teléfono.
INTRODUCCIÓN
EN esta oportunidad encontraran
información básica, e increíble, sobre el
amplio mundo del sonido y como este a su
vez amplia el mundo de las comunicaciones. DIAFONIA
SONIDO Se dice que entre
dos circuitos existe diafonía, denominada en
El sonido, es cualquier fenómeno que inglés Crosstalk (XT), cuando parte de las
involucra la propagación en forma de ondas señales presentes en uno de ellos,
elásticas (sean audibles o no), generalmente a considerado perturbador, aparece en el otro,
través de un fluido (u otro medio elástico) que considerado perturbado.
esté generando el movimiento vibratorio de La diafonía, en el caso de cables de pares
un cuerpo. trenzados se presenta generalmente debido a
El sonido humanamente audible consiste acoplamientos magnéticos entre los
en ondas sonoras que producen oscilaciones elementos que componen los circuitos
de la presión del aire, que son convertidas en perturbador y perturbado o como
ondas mecánicas en el oído humano y consecuencia de desequilibrios
percibidas por el cerebro. La propagación del de admitancia entre los hilos de ambos
sonido es similar en los fluidos, donde el circuitos.
sonido toma la forma de fluctuaciones de La diafonía se mide como
presión. En los cuerpos sólidos la la atenuación existente entre el circuito
propagación del sonido involucra variaciones perturbador y el perturbado, por lo que
del estado tensional del medio. también se denomina atenuación de diafonía.
La propagación del sonido
involucra transporte de
energía sin transporte de materia, en forma
de ondas mecánicas que se propagan a través
de la materia sólida, líquida o gaseosa. Como
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2. o grave según la altura de la nota que
corresponde a su resonador predominante. El
timbre depende de la cantidad
de armónicos que tenga un sonido y de la
intensidad de cada uno de ellos.
IMPEDANCIA
Es una magnitud que establece la relación
(cociente) entre la tensión y la intensidad de
corriente. Tiene especial importancia si la
corriente varía en el tiempo, en cuyo caso,
MAGNITUDES DEL SONIDO ésta, la tensión y la propia impedancia se
describen con números complejos o
El sonido puede representarse como una funciones del análisis armónico. Su módulo
suma de curvas sinusoides con un factor de establece la relación entre los valores
amplitud, que se pueden caracterizar por las máximos o los valores eficaces de la tensión y
mismas magnitudes y unidades de de la corriente. La parte real de la impedancia
medida que a cualquier onda de frecuencia es la resistencia y su parte imaginaria es
bien definida: Longitud de la reactancia.
onda (λ), frecuencia (f) período (T), amplitud.
Longitud de onda: es el período espacial de la REACTANCIA INDUCTIVA:
misma, la distancia a la que se repite la La reactancia inductiva es la oposición o
forma de la onda. Normalmente se resistencia que ofrecen al flujo de la corriente
consideran dos puntos consecutivos que por un circuito eléctrico cerrado.
poseen la misma fase. Ej.:
Las bobinas o enrollados hechos con alambre
Frecuencia: es una magnitud que mide el de cobre, ampliamente utilizados en motores
número de repeticiones por unidad de eléctricos, transformadores de tensión o
tiempo, velocidad. voltaje y otros dispositivos. Esta reactancia
representa una “carga inductiva” para
Periodo: es el tiempo transcurrido entre dos el circuito de corriente alterna donde se
puntos equivalentes de la onda. encuentra conectada.
Amplitud: es el valor de la máxima
perturbación que alcanza un elemento REACTANCIA CAPACITIVA:
La reactancia capacitiva es la oposición o
Potencia acústica: El nivel de potencia resistencia que ofrecen al flujo de la corriente
acústica es la cantidad de energía radiada en eléctrica los capacitores o condensadores.
forma de ondas por unidad de tiempo por Esta reactancia representa una “carga
una fuente determinada. La potencia acústica capacitiva” para el circuito de corriente
depende de la amplitud. alterna donde se encuentra conectada.
Espectro de frecuencias: permite conocer en HISTORIA DEL TELEFONO
qué frecuencias se transmite la mayor parte El teléfono es un dispositivo
de la energía. de telecomunicación diseñado para transmitir
señales acústicas por medio de señales
CUALIDADES DEL SONIDO eléctricas a distancia.
Durante mucho tiempo Alexander Graham
Tono: es la propiedad de los sonidos que los Bell fue considerado el inventor del teléfono,
caracteriza como más agudos o más graves, junto con Elisha Gray. Sin embargo Bell no
en función de su frecuencia. fue el inventor de este aparato, sino
solamente el primero en patentarlo. Esto
Intensidad: se define como la potencia ocurrió en 1876. El 11 de junio de 2002 el
acústica transferida por una onda sonora por Congreso de Estados Unidos aprobó la
unidad de área normal a la dirección de resolución 269, por la que se reconocía que el
propagación. inventor del teléfono había sido Antonio
Meucci, que lo llamó teletrófono, y no
Timbre: es el matiz característico de Alexander Graham Bell. En 1871 Meucci sólo
un sonido, que puede ser agudo pudo, por dificultades económicas, presentar
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3. una breve descripción de su invento, pero no describe el teléfono pero lo refiere como tal.
formalizar la patente ante la Oficina de (Posteriormente afloró que existía un acuerdo
Patentes de Estados Unidos por el cual Bell pagaría a la WUTC un 20% de
Alrededor del año 1857 Antonio los beneficios derivados de la
Meucci construyó un teléfono para conectar comercialización de su invento durante 17
su oficina con su dormitorio, ubicado en el años seguidos).
segundo piso, debido al reumatismo de su
esposa. Sin embargo carecía del dinero
suficiente para patentar su invento, por lo
que lo presentó a una empresa (Western
Union, quienes promocionaron el "invento" de
Graham Bell) que no le prestó atención, pero
que, tampoco le devolvió los materiales. Al
parecer, y esto no está probado, estos
materiales cayeron en manos de Alexander
Graham Bell, que se sirvió de ellos para
desarrollar su teléfono y lo presentó como
propio.
En 1876, tras haber descubierto que para INFRASONIDOS:
transmitir voz humana sólo se podía utilizar
una corriente continua, el inventor Son las vibraciones de presión cuya
estadounidense de origen escocés, Alexander frecuencia es inferior a la que el oído humano
Graham Bell construyó y patentó unas horas puede percibir; es decir entre 0 y 20 Hz. Pero,
antes que su compatriota Elisha Gray el debido a que la mayoría de los aparatos
primer teléfono capaz de transmitir y recibir electroacústicos utilizan una frecuencia entre
voz humana con toda su calidad y timbre. 20 y 30 Hz, consideraremos también como
Tampoco se debe dejar de lado a Thomas Alva infrasonidos a toda vibración con una
Edison, que introdujo notables mejoras en el frecuencia por debajo de los 30 Hz.
sistema, entre las que se encuentra Dentro de la teoría de los infrasonidos
el micrófono de gránulos de carbón. abarcamos las vibraciones de los líquidos y
El 11 de junio de 2002 el Congreso de los las de los gases pero no la de los sólidos.
Estados Unidos aprobó la resolución 269, por Éstas últimas, gracias a sus aplicaciones y su
la que reconoció que el inventor del teléfono problemática, se han convertido en una
había sido Antonio Meucci y no Alexander ciencia aparte llamada vibraciones
Graham Bell. En la resolución, aprobada por mecánicas.
unanimidad, los representantes
estadounidenses estiman que "la vida y obra Características de los infrasonidos:
de Antonio Meucci debe ser reconocida
legalmente, y que su trabajo en la invención Emisión en forma de ondas esféricas.
del teléfono debe ser admitida". Según el Son difíciles de concentrar.
texto de esta resolución, Antonio Meucci Menor absorción que a altas
instaló un dispositivo rudimentario de frecuencias, aunque ésta dependerá
telecomunicaciones entre el sótano de su de la temperatura del gas en el que
casa de Staten Island (Nueva York) y la viajan, el peso molecular del mismo y
habitación de su mujer, en la primera planta. la dirección del viento.
La patente de Bell todavía era discutible Los emisores existentes suelen ser de
porque habían rumores de que Bell tenía un mala calidad.
confidente en la oficina de patentes el cual le Debido a una menor atenuación, los
avisó con antelación de que debido al caso infrasonidos pueden llegar más lejos
particular sucedido se iban a comparar las que las demás ondas. Esto es
dos patentes para desechar la peor y más utilizado para la detección de grandes
costosa de las dos. Se dice que Bell tuvo objetos a grandes distancias como
acceso a comparar la patente de Gray con la montañas o el fondo marino.
suya propia y después de esto añadió una
nota al margen escrita a mano en la que APLICACIONES
proponía un diseño alternativo al suyo que
era idéntico al de Gray. La principal aplicación de los infrasonidos es
Bell (Alexander Graham) en 1876 registró la detección de objetos. Esto se hace debido a
entonces una patente que realmente no la escasa absorción de estas ondas en el
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4. medio, los sismógrafos además de los microorganismos) y en medicina (curación de
sensores infrasónicos para descubrir las enfermedades del oído, neuritis, periartritis,
señales acústicas provenientes de las artrosis y úlceras)
explosiones.
ACCESO AL MEDIO POR DIVISION DEL
ULTRASONIDO TIEMPO
(TDM)
Los ultrasonidos son aquellas ondas sonoras
cuya frecuencia es superior al margen de La multiplexación por división de
audición humano, es decir, 20 KHz tiempo (TDM) es una técnica que permite la
aproximadamente. Las frecuencias utilizadas transmisión de señales digitales y cuya idea
en la práctica pueden llegar, incluso, a los consiste en ocupar un canal (normalmente de
gigahertzios. En cuanto a las longitudes de gran capacidad) de trasmisión a partir de
onda, éstas son del orden de centímetros distintas fuentes, de esta manera se logra un
para frecuencias bajas y del orden de micras mejor aprovechamiento del medio de
para altas frecuencias trasmisión. El Acceso múltiple por división de
tiempo (TDMA) es una de las técnicas de
APLICACIONES TDM más difundidas.
La multiplexación por división de
Entre las aplicaciones más importantes de tiempo (MDT) o (TDM), del inglés Time
los ultrasonidos se citan: los dispositivos de Division Multiplexing, es el tipo
sonar (ecogoniómetro); los detectores de de multiplexación más utilizado en la
grietas en los materiales metálicos (opacos a actualidad, especialmente en los sistemas de
las radiaciones electromagnéticas), que se transmisión digitales. En ella, el ancho de
basan en el hecho de que las grietas reflejan banda total del medio de transmisión es
parcialmente la energía ultrasonora asignado a cada canal durante una fracción
incidente; las “líneas de retardo” ultrasónicas del tiempo total (intervalo de tiempo)
(utilizadas en las calculadoras electrónicas),
que se basan en el hecho de que la
propagación de los ultrasonidos en los
sólidos es de 100-1.000 m/seg, por lo tanto
inferior a la velocidad de las ondas
electromagnéticas (3,108 m/seg).
También se usan en la medida de
propiedades elásticas de los sólidos y de
materias plásticas artificiales (como altos
polímeros); en el trabajo mecánico de
materiales extremadamente duros, donde el
utensilio se sustituye por una cabeza
radiante ultrasónica con una pasta abrasiva
intermedia; la producción de emulsiones
entre dos líquidos de densidad diferente
mediante las irradiaciones de la superficie de
separación; la precipitación de partículas en
ACCESO MÚLTIPLE POR DIVISIÓN DE
suspensión en un gas por efecto de la
FRECUENCIA (FDM)
coagulación de las mismas y que se produce
por la acción de una intensa radiación
El Acceso múltiple por división de frecuencia
ultrasonora.
es una técnica de multiplexación usada en
Además, se aplican en ciertos procedimientos
múltiples protocolos de comunicaciones,
metalúrgicos, como el refinado de los granos
tanto digitales como analógicas,
cristalinos durante el enfriamiento de las
principalmente de radiofrecuencia, y entre
coladas fundidas, la ventilación de metales
ellos en los teléfonos móviles de redes GSM.
fundidos mediante irradiación por
En FDMA, el acceso al medio se realiza
ultrasonido y la soldadura del aluminio
dividiendo el espectro disponible en canales,
mediante la irradiación ultrasónica de las
que corresponden a distintos rangos de
superficies que se van a soldar, para eliminar
frecuencia, asignando estos canales a los
la capa superficial de oxido.
distintos usuarios y comunicaciones a
Finalmente, se aplican también los
realizar, sin interferirse entre sí. Los usuarios
ultrasonidos en bacteriología (destrucción de
pueden compartir el acceso a estos distintos
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5. canales por diferentes métodos
como TDMA, CDMA o SDMA, siendo estos Cibergrafia :
protocolos usados indistintamente en los
diferentes niveles del modelo OSI. http://es.wikipedia.org/wiki/
En algunos sistemas, como GSM, el FDMA se http://webdelprofesor.ula.ve/ingenieria/
complementa con un mecanismo de cambio http://www.monografias.com
de canal según las necesidades de la red lo
precisen, conocido en inglés como frequency
hopping o "saltos en frecuencia".
Su primera aparición en la telefonía móvil fue
en los equipos de telecomunicación
de Primera Generación (años 1980), siendo
de baja calidad de transmisión y una pésima
seguridad.[cita requerida] La velocidad
máxima de transferencia de datos fue
240 baudios.
CARACTERISTICAS
Tecnología muy experimentada y fácil
de implementar.
Gestión de recursos rígida y poco apta
para flujos de tránsito variable.
Requiere duplexor de antena para
transmisión dúplex.
Se asignan canales individuales a
cada usuario.
Los canales son asignados de acuerdo
a la demanda.
Normalmente FDMA se combina con
multiplexing FDD
La multiplexación por división de
frecuencia (MDF) o (FDM), es un tipo
de multiplexación utilizada generalmente en
sistemas de transmisión analógicos. La forma
de funcionamiento es la siguiente: se
convierte cada fuente de varias que
originalmente ocupaban el mismo espectro de
frecuencias, a una banda distinta de
frecuencias, y se transmite en forma
simultánea por un solo medio de
transmisión. Así se pueden transmitir
muchos canales de banda relativamente
angosta por un solo sistema de transmisión
de banda ancha.
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