Desarrollo de la práctica: Parte 1. Generación de tonos de frecuencia variable y batimientos

Objetivo:

Generar sonidos de frecuencia variable de una computadora así como también convertir un teléfono celular en sonómetro o decibelímetro, y realizar diversas aplicaciones sobre la intensidad, nivel de sonido, interferencia y superposición de las ondas.

Desarrollo de la práctica:

Parte 1. Generación de tonos de frecuencia variable y batimientos

1. Reúnanse en equipos, cada quien debe tener una computadora o tablet conectada a bocinas portátiles.
2. Utilicen algunos de los programas de instalación sugeridos en la sección de Recursos, para instalar en sus computadoras un programa de computadora generador de tonos o sonidos de frecuencia variable, de preferencia “Audacity”, que es un programa que se puede descargar gratuitamente para “Windows” o “Mac”, y que te permite producir más de un sonido a la vez en la misma computadora, lo cual será útil para analizar interferencia de sonidos y algunos de sus efectos.
3. Hagan funcionar el programa generador de tonos, en el caso del programa “Audacity”, ir a la pestaña de “generate” y seleccionar la opción de “tone” escogiendo los valores de frecuencia que se indican en la siguiente tabla y escriban tanto la claridad de la percepción del sonido, así como las características del tono, si es muy bajo, bajo, medio, alto o muy alto. Tengan conectadas y encendidas las bocinas portátiles a su computadora con un nivel de volumen adecuado. Para que se reproduzca el tono o frecuencia del sonido seleccionado deben hacer clic en el botón de “play”, y con el botón de “stop” detener el sonido, para luego cambiar de frecuencia nuevamente en la pestaña de “generar”.

1. Escriban sus observaciones en relación a frecuencias de los sonidos escuchados y de los que no se alcanzan a percibir, o su percepción es muy baja, y también qué sonidos resultan molestos al oído.

R=  En cuanto a claridad de percepción en el inicio de 20 Hz el sonido no es muy molesto pero en cuanto los Hz van aumentando en cada etapa este se vuelve un poco irritante para un oído humano y no cualquier podría soportarlo de acuerdo a su sensibilidad; y en la característica del sonido desde el comienzo el sonido es casi nulo ya que no se aprecia pero al llegar a los 1000 Hz cualquier bocina con el mas mínimo volumen lo podría notar.

1. Ahora en la pestaña de “edit” seleccionar la opción de “duplicate” para observar el fenómeno del sonido llamado “pulsaciones” o “batimientos” que resulta de la interferencia de dos sonidos de frecuencias cuya diferencia entre ellas debe ser menor a 20 para percibir claramente este fenómeno, por lo tanto, fijen el primer sonido en la frecuencia de 300 Hz, y el segundo sonido vayan cambiándolo a los valores mostrados en la siguiente tabla, escriban los resultados de los batimientos percibidos, así como la frecuencia promedio del sonido resultante.

Frecuencia fija del primer sonido=300 Hz

1. Escriban sus observaciones en relación a que tan fácil o difícil resulta distinguir las pulsaciones o batimientos y qué aplicaciones puede tener este fenómeno.

R= Si la diferencia de frecuencia es cada vez más pequeña podemos apreciar mejor las pulsaciones ya que son con mejor frecuencia y si es más grande la diferencia las pulsaciones por segundo aumentaran pero son muy difíciles de distinguir.

1. Graben las pulsaciones percibidas para los casos de número de batimientos en donde las frecuencias en Hertz del segundo sonido son: 300, 301, 302, 306 y 310, empleando el mismo programa “Audacity” , pero una vez que ya se tengan generado los dos sonidos, no dar clic en el botón de “play”, en lugar de esto, vayan a la pestaña “transport” para seleccionar “record” y empezará a grabar, observen que en la parte de debajo de la pantalla se encuentra la ventana de “Audio position” que es un cronómetro que inicia cuando se empieza a grabar, deben de parar la grabación alrededor de los 3 segundos, lo cual es exacto si en la ventana de al lado: “End-Length” fijan el tiempo de 3 segundos y se detendrá la grabación automáticamente, por otro lado, en la imagen que se generó, aparecerá la interferencia de las dos ondas de sonido, observándose los máximos que corresponde a los batimientos que se van produciendo, de esta manera se puede contar dichas pulsaciones en los tres segundos para determinar los batimientos por segundo. No olviden dar clic en “salvar la grabación” dentro de la pestaña de “file”. Ya que realicen todo esto, escriban los resultados en la siguiente tabla:

Frecuencia fija del primer sonido=300 Hz

1. Dibujen cualitativamente las gráficas de la superposición de los dos sonidos con la diferencias de frecuencias de la tabla anterior.

300 Hz + 300 Hz

[pic 2]

300 Hz + 301 Hz

[pic 3]

300 Hz + 302 Hz

[pic 4]

300 Hz + 306 Hz

[pic 5]

300 Hz + 310 Hz

[pic 6]

Parte 2. Sonómetro o decibelímetro con un teléfono celular

1. Generen un sonido de 300 Hz y con un cierto nivel de volumen, que debe estar controlado por el selector de volumen de la computadora en el valor de 60, coloquen el teléfono celular a la distancia de 50 cm (0.5 m) y registren el valor del nivel de sonido en decibeles. Repitan este procedimiento para los valores del control de volumen de 80 y 100, y también para las distancias de 1 m y 1.5 m. Escriban los resultados en la siguiente tabla:

Registro del nivel de sonido en decibeles

1. Con la información anterior, comprueben y comparen los resultados de la ecuación de diferencia de niveles de sonido y escriban los resultados en la siguiente tabla:

Cálculo de diferencia de niveles de sonido ( b2 - b1 )

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