Hermann Ludwig Ferdinand von Helmholtz (1821-1894), fue un médico y físico alemán. Hizo grandes aportaciones al campo del electromagnetismo y a la acústica. Sus alumnos más destacados fueron Heinrich Rudolf Hertz o Max Planck pero sus descubrimientos son utilizados hoy en día por ingenieros y físicos de todo el mundo.
El própio Helmholtz se preguntaba ante todo cuál es la esencia de la sensación sonora, y descubrió que es originada por los movimientos periódicos del aire; investiga después qué es lo que diferencia los tonos musicales entre sí y establece la existencia de tres características: intensidad, altura y timbre o cualidad. Respecto a esta última característica y de un modo particular, Helmholtz admite que es debida a la existencia de "tonos parciales superiores", que hoy llamamos "armónicos" y que se superponen a los tonos fundamentales; su número y su intensidad caracterizan el timbre de un sonido.
Antes que nada, gracias Helmholtz!!! Hoy vamos a ver tu resonador:
Un resonador de Helmholtz es una esfera de bronce taladrada en los extremos de un mismo diámetro por dos agujeros circulares, en uno se fija un conducto cilíndrico y en el otro, uno cónico.
El própio Helmholtz se preguntaba ante todo cuál es la esencia de la sensación sonora, y descubrió que es originada por los movimientos periódicos del aire; investiga después qué es lo que diferencia los tonos musicales entre sí y establece la existencia de tres características: intensidad, altura y timbre o cualidad. Respecto a esta última característica y de un modo particular, Helmholtz admite que es debida a la existencia de "tonos parciales superiores", que hoy llamamos "armónicos" y que se superponen a los tonos fundamentales; su número y su intensidad caracterizan el timbre de un sonido.
Antes que nada, gracias Helmholtz!!! Hoy vamos a ver tu resonador:
Un resonador de Helmholtz es una esfera de bronce taladrada en los extremos de un mismo diámetro por dos agujeros circulares, en uno se fija un conducto cilíndrico y en el otro, uno cónico.
Cada resonador sirve para amplifica una única frecuencia o nota determinada que va a depender de la dimensión y del tamaño de la abertura. Aunque mi intención en este blog es introducir el menor número de formulas físicas o matemáticas, esta es muy simple y merece la pena conocer.
La caracterización física de este tipo de resonador lo describe como una cavidad con un volumen V, con al menos una entrada a dicha cavidad con una área A y una longitud L.
Las condiciones necesarias para que este estudio es que las paredes de la cavidad deben ser rígidas y que las dimensiones del resonador son pequeñas en comparación con la longitud de onda del modo propio. Un resonador ideal consiste en una cavidad de volumen V con un cuello de área S y de longitud L.
Si la longitud de onda l es mucho más grande que sus dimensiones L, S1/2 y V1/3, el aire del cuello se mueve como un bloque de masa m.
De esta forma, estos resonadores se puede modelar como un sistema masa-muelle. El aire dentro de la cavidad es modelado como un muelle y en el cuello es modelado como la masa. Los cambios de presión y de volumen del gas se describen mediante un proceso termodinámico. Si suponemos que la oscilación transcurre muy rápidamente podemos considerar que en el proceso adiabático, los estados iniciales y finales son constantes y el trabajo es igual a la variación de energía interna cambiada de signo.
Si la longitud de onda l es mucho más grande que sus dimensiones L, S1/2 y V1/3, el aire del cuello se mueve como un bloque de masa m.
La frecuencia natural de vibración se expresa como la relación entre la longitud, el área, el volumen y la velocidad de propagación de la onda "c" de la siguiente forma:
Como se puede observar que esta frecuencia propia o principal no depende de la geometría, ni de la forma, sino de sus dimensiones. Además, la velocidad de propagación de la onda "c", dependerá del medio por el que se desplace.
No hay comentarios:
Publicar un comentario