Acústica

De Viquipèdia
Dreceres ràpides: navegació, cerca
Per a altres significats vegeu «Acústica (desambiguació)».

L'acústica és la branca de la física que estudia el so, infrasons i ultrasò, és a dir ones mecàniques que es propaguen a través de la matèria (tant sòlida com líquida o gasosa) (no es propaguen en el buit) per mitjà de models físics i matemàtics. A efectes pràctics, l'acústica estudia la producció, transmissió, emmagatzematge, percepció o reproducció del so. L'enginyeria acústica és la branca de l'enginyeria que tracta de les aplicacions tecnològiques de l'acústica.

Història[modifica | modifica el codi]

Primers treballs[modifica | modifica el codi]

L'acústica té el seu origen en l'Antiga Grècia i Roma, entre els segles VI aC i I dC Va començar amb la música, que es venia practicant com a art des de feia milers d'anys, però no havia estat estudiada de manera científica fins que Pitàgores es va interessar per la naturalesa dels intervals musicals. Volia saber per què alguns intervals sonaven més bells que altres, i va arribar a respostes en forma de proporcions numèriques. Aristòtil (384-322 aC) va comprovar que el so consistia en contraccions i expansions de l'aire "caient sobre i colpejant l'aire que ve", una bona manera d'expressar la naturalesa del moviment de les ona s. Voltant de l'any 20 aC, l'arquitecte i enginyer romà Vitruvi va escriure un tractat sobre les propietats acústiques dels teatres, incloent-hi temes com la interferència, els ressò si la reverberació, això va suposar el començament de l'acústica arquitectònica.[1]

Sobretos d'una corda vibratòria. Pitàgores va ser el primer a documentar l'estudi d'aquest fenomen.

La comprensió de la física dels processos acústics va avançar ràpidament durant i després de la Revolució Científica. Galileu (1564-1642) i Mersenne (1588-1648) van descobrir de forma independent totes les lleis de la corda vibrant, acabant així la feina que Pitàgores havia començat 2000 anys abans. Galileu va escriure que "les ones són produïdes per les vibracions d'un cos sonor, que es difonen per l'aire, portant al timpà de l'orella un estímul que la ment interpreta com so", establint així el començament de l'acústica fisiològica i de la psicològica.

Entre 1630 i 1680 es van realitzar mesuraments experimentals de la velocitat del so en l'aire per una sèrie d'investigadors, destacant d'entre ells Mersenne. Mentrestant, Newton (1642-1727) va obtenir la fórmula per a la velocitat d'ona en sòlids, un dels pilars de la física acústica (Principia, 1687).

De la Il·lustració en endavant[modifica | modifica el codi]

El segle XVIII va veure grans avanços en acústica a les mans dels grans matemàtics de l'era, que van aplicar noves tècniques de càlcul a l'elaboració de la teoria de la propagació de les ones. Al segle XIX, els gegants de l'acústica eren Helmholtz a Alemanya, que va consolidar l'acústica fisiològica, i Lord Rayleigh a Anglaterra, que va combinar els coneixements previs amb abundants aportacions pròpies en la seva monumental obra "La teoria del so ". També durant aquest segle, Wheatstone, Ohm i Henry van desenvolupar l'analogia entre electricitat i acústica.

Durant el segle XX van aparèixer moltes aplicacions tecnològiques del coneixement científic previ. La primera va ser el treball de Sabine a l'acústica arquitectònica, seguit de molts altres. L'acústica subaquàtica va ser utilitzada per detectar submarins a la Primera Guerra Mundial. L'enregistrament sonor i el telèfon van ser importants per a la transformació de la societat global. El mesurament i anàlisi del so aconseguir nous nivells de precisió i sofisticació a través de l'ús de l'electrònica i la informàtica. L'ús de les freqüències ultrasòniques permetre nous tipus d'aplicacions en la medicina i la indústria. També es van inventar nous tipus de transductor és (generadors i receptors d'energia acústica).

Branques[modifica | modifica el codi]

A efectes pràctics l'acústica estudia la producció, transmissió, emmagatzematge, percepció o reproducció del so. Així són branques de l'acústica:

  • Aeroacústica: generació de so a causa del moviment de l'aire.
  • Arqueoacústica: estudi sistemàtic d'efectes acústics a llocs arqueològics.
  • Acústica física: anàlisi dels fenòmens sonors mitjançant models físics i matemàtics.
  • Acústica arquitectònica o Arquitectura acústica: té a veure tant amb disseny de les propietats acústiques d'un local a l'efecte de fidelitat de l'escolta (sales de concerts, teatres, etc.) com de les formes efectives d'aïllar del soroll els locals habitats.
  • Psicoacústica: estudia la percepció del so en humans, la capacitat per a localitzar espacialment la font, la qualitat observada dels mètodes de compressió d'àudio, etcètera.
  • Bioacústica: estudi de l'audició animal (ratapinyades, gossos, dofins, etc.)
  • Acústica ambiental: estudi del so en exteriors, el soroll ambiental i els seus efectes en les persones i la natura, estudi de fonts de soroll com el trànsit de vehicles, soroll generat per trens i avions, establiments industrials, tallers, locals d'oci i el soroll produït pel veïnat (la contaminació auditiva).
  • Acústica subaquàtica: relacionada sobretot amb la detecció d'objectes mitjançant el so; sonar.
  • Acústica musical: estudi de la producció de so en els instruments musicals, i dels sistemes d'afinació de l'escala.
  • Electroacústica: estudia el tractament electrònic del so, incloent-hi la captació (micròfons i estudis d'enregistrament), processament (efectes, filtratge comprensió, etc.) amplificació, enregistrament, producció (altaveus) etc.
  • Acústica fisiològica: estudi del funcionament de l'aparell auditiu, des de l'orella a l'escorça cerebral.
  • Acústica fonètica: anàlisi de les característiques acústiques de la parla i les seves aplicacions.
  • Macroacústica: estudi dels sons extremadament intensos, com el de les explosions, turboreactors, entre altres.

Referències[modifica | modifica el codi]

  1. ACOUSTICS, Bruce Lindsay, Dowden - Hutchingon Books Publishers, capítol 3

Bibliografia[modifica | modifica el codi]

Enllaços externs[modifica | modifica el codi]

A Wikimedia Commons hi ha contingut multimèdia relatiu a: Acústica Modifica l'enllaç a Wikidata