Ley de la inversa del cuadrado

Published On Mar-07-2017

Transcripción

Todos estamos familiarizados con lo que sucede cuando nos alejamos de una fuente de sonido, el volumen percibido se reduce. Por medio de la ley de la inversa del cuadrado, es posible determinar exactamente cuál será la presión acústica a diferentes distancias desde la fuente. De esta manera, es posible determinar la distancia que cada parlante del sistema de PA puede cubrir eficientemente, entre muchos otros aspectos.

La ley de la inversa del cuadrado describe cómo la amplitud del sonido decae 6dB, es decir, se reduce a la mitad, cada vez que se duplica la distancia de la fuente. La razón de este comportamiento es el cambio en intensidad sonora, es decir, la potencia sonora en watts entre el área sobre la cual se distribuye la energía, en metros cuadrados.

Este comportamiento se ilustra en la siguiente figura. La fuente emite una potencia acústica P, la cual se distribuye sobre un área A cada vez mayor, en función del radio r, la distancia entre la fuente y el punto de escucha. La potencia acústica se mantiene constante, sin embargo, debe distribuirse en un área cada vez mayor, por lo que la presión acústica en cada punto del área cubierta a cierta distancia, disminuye al ritmo mencionado. La disminución de la intensidad sonora es exponencial.

Figura 5.1. Ley de la inversa del cuadrado

Figura 5.2. Decaimiento de la intensidad sonora

Existe una ley similar, que describe un decaimiento de 3dB en la presión acústica, cada vez que se duplica la distancia desde una fuente lineal infinita, la cual produce un frente de onda cilíndrico, no esférico. Un ejemplo de la vida real que se acerca a este tipo de fuentes, es el ruido proveniente de una pista de carreras, en las etapas tempranas de la carrera, en las que los carros o motos se encuentran distribuidos de manera casi uniforme.

También existe un tercer caso, la propagación sin pérdidas de presión acústica provenientes de una fuente de área infinita. Un ejemplo de la vida real que se acerca a este comportamiento, es el ruido proveniente de la audiencia. Si asumimos que toda la audiencia produce un sonido de igual potencia sonora en cada punto del área que cubre, podremos desplazar el punto de escucha sobre toda el área cubierta por la audiencia, sin experimentar cambios de nivel.

Es importante tomar en cuenta que las leyes que hemos mencionado no consideran el efecto de la pérdida de energía causada por factores como la absorción, sino únicamente la reducción de presión acústica causada por la distribución de la misma potencia en un área cada vez mayor. Es posible alterar los comportamientos descritos por medio de materiales absorbentes, por ejemplo.

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