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¿Por qué los tonos graves atraviesan las paredes?

Estaba en la ducha mientras mi compañera de piso escuchaba música y me puse a pensar en el hecho de que sólo podía oír los bajos y la batería inferior a través de las paredes. ¿A qué se debe? Las dos posibilidades que se me ocurrieron fueron:

  1. Por alguna razón, las ondas sonoras de baja frecuencia (si no recuerdo mal, significa un tono más bajo) viajan mejor a través de los sólidos.

  2. Las ondas sonoras graves hacen vibrar ligeramente las propias paredes, lo que de algún modo produce ondas sonoras en el aire al otro lado de la pared.

No tengo ni idea de si alguno de los dos va por buen camino, ¡y me encantaría saberlo!

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eddiegroves Puntos 118

No se trata tanto de que los graves recorran grandes distancias como de que los agudos se absorban y no lo hagan.

Supongamos que las dimensiones de tu habitación son de 9 metros x 6 metros. La habitación dispersará bastante bien el sonido cuya longitud de onda sea menor (es decir, cuya frecuencia sea mayor) que $\lambda = 20$ pies. Dado que el sonido viaja a $c_s = 1000$ pies por segundo, esto es frecuencia $f = 50\textrm{Hz}\;$ : $$\lambda = c_s/f$$ $$ \textrm{20 feet = (1000 ft/sec) / (50 /sec)}$$ Así que es de esperar que las frecuencias inferiores a unos 50 Hz escapen mejor de la habitación que las frecuencias altas.

Cuando se pone el sol, el cielo se vuelve rojo porque las frecuencias rojas (bajas) se absorben menos que las azules (altas). Y como supondrás, es por la misma razón. Salvo cosas especialmente diseñadas (o afortunadas), todo lo que absorbe una longitud de onda larga (baja frecuencia) es lo suficientemente grande como para absorber también las longitudes de onda cortas (altas frecuencias).

Por supuesto, al igual que ocurre con los cristales coloreados, es posible que la materia invierta la situación y absorba algunas frecuencias bajas mientras penetran las altas. Pero no es la manera de apostar.

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mookid8000 Puntos 8519

Aquí hay dos cosas en juego:

1) Dispersión: El tamaño de las partículas en las paredes, etc., determinará la frecuencia a la que se dispersan. Es decir, si el tamaño de las partículas es mayor que la longitud de onda, las ondas se dispersarán. Si, por el contrario, las partículas son más pequeñas que la longitud de onda, las ondas pasarán sin ser dispersadas.

2) Resonancia: Las paredes tienen sus frecuencias de resonancia y al ser objetos grandes, éstas tienden a ser frecuencias bajas. Por lo tanto, las ondas sonoras graves son mejores para provocar resonancia en las paredes, lo que favorece su transmitancia.

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elijaheac Puntos 170

Las ondas sonoras de los graves son muy grandes. Cuanto más graves, más grande es la onda. Una sola longitud de onda puede atravesar una ventana o una puerta y volver a entrar por otra ventana en una habitación diferente. Pueden rodear paredes y esquinas. También pueden crear resonancia con objetos grandes como paredes, y esto les ayuda a pasar porque la pared está facilitando la onda al igualar su frecuencia. Además, como ya se ha dicho, los graves suelen emitir mucha energía para que el oído humano pueda oírlos. Cuanto más baja es la frecuencia, más energía se necesita. Además, al ser una onda grande, llena más espacio y no es tan direccional. Por eso suelen funcionar los subwoofers de tiro descendente. Un altavoz normal sonaría fatal apuntando al suelo. El sonido se reflejaria en una superficie dura, o seria absorbido por una superficie blanda, o ambas cosas. Espero que te sirva de ayuda.

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LockeCJ Puntos 145

Los graves tienen longitudes de onda más largas. Por lo tanto, hay una gran probabilidad de que el velocidad de las partículas en el tiempo choca contra la pared, es grande . En impulso se produce en la interfaz de la pared. De ahí que viaje sin mucha atenuación. También puede depender de la acoplamiento acústico de la pared y el aire.

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enedil Puntos 101

Piensa en lo que ocurre cuando una onda sonora "choca" contra una pared. En realidad, lo que eso significa es que hay una zona de alta presión a un lado de la pared (presión normal al otro) seguida de que esa zona de alta presión se convierte en una zona de baja presión.

Así, mientras la presión de la onda sonora es alta, el aire empuja la pared, haciendo que se mueva un poco. Esto estira los medios elásticos dentro de la pared (como empujar un bloque de gelatina). Al final, estas fuerzas elásticas hacen que el lado más alejado de la pared se mueva, lo que empuja el aire del otro lado y transmite el sonido. Cuando llega la región de baja presión, la energía elástica empuja la pared de nuevo hacia esta zona de baja presión. Una vez más, el sonido se transmite al otro lado.

Para los sonidos de baja frecuencia, esto es casi todo. El movimiento de la pared es relativamente rápido en comparación con el periodo de la onda sonora. Sin embargo, en el caso de los sonidos de alta frecuencia, la cosa se pone más interesante. Con sonidos de alta frecuencia, la depresión de baja presión puede producirse cuando gran parte de la energía de la onda sonora aún se propaga a través de la pared (la gelatina aún está aplastada y no ha tenido la oportunidad de liberarse hacia el otro lado). Ahora bien, la energía elástica de esta pared está "contenta" de ir en cualquier dirección, de modo que cuando la onda de baja presión empieza a formarse en el aire, parte de la energía introducida en la pared en la fase de alta presión no llega a atravesarla. En su lugar, se "pone a trabajar" para devolver a la pared su forma original.

En general, este proceso tiende a invocar las propiedades no ideales del muro. No es perfectamente elástica. Parte de esa energía se convierte en calor. Esto "amortigua" el sonido. No se puede transmitir más energía acústica.

Si nos fijamos en la insonorización de un estudio de grabación, el santo grial es la "masa elástica". Una construcción habitual consiste en colocar una capa de paneles de yeso seguida de una capa de elástico y luego otra capa de paneles de yeso que "flotan", no atornillados a nada. Cuando la onda sonora choca contra ella, tiene una gran masa que tarda mucho en acelerar y una capa elástica muy agradable que absorbe y disipa la energía. Este método puede amortiguar sonidos de muy baja frecuencia. En las paredes normales, estos efectos elásticos suelen deberse a las propiedades microscópicas del material, que no puede absorber tanta energía en sus enlaces elásticos antes de transmitirla hasta el fondo.

Esta es también la fuente de la "resonancia". Si se sincroniza perfectamente la onda de baja presión, justo en el momento en que la pared deja de transmitir energía al aire del otro lado, se consigue utilizar toda la energía elástica almacenada para mover la pared, acelerándola al máximo. De hecho, esto puede hacer que el sonido sea más fuerte de lo que era antes, porque el movimiento de la pared hace que sea "más fácil" para la fuente de sonido generar presiones más altas, proporcionando parte de la energía necesaria.

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