Interferencia del Sonido

Dos ondas que viajan en el mismo medio se interfieren entre s�. Si sus amplitudes se suman, la interferencia se dice que es una interferencia constructiva, e interferencia destructiva si est�n "fuera de fase" y se restan. Los patrones de interferencia constructiva y destructiva pueden dar lugar a los "puntos muertos" y "puntos vivos" de la ac�stica de un auditorio.

La interferencia de las ondas incidente y reflejada es esencial para que se produzcan las ondas estacionarias resonantes.

La interferencia del sonido, tiene consecuencias de largo alcance debido a la producci�n de "batidos" entre dos frecuencias que se interfieren unas con otras.

Visualizaci�n de la fase

Interferencia con un Diapas�n

Si se golpea un diapas�n y se gira cerca del o�do, se notar� que los sonidos alternan entre fuertes y suaves a medida que se gira. En determinados �ngulos de giro, la interferencia se hace constructiva y en otros destructiva. It is challenging to visualize this in a diagram because of the large difference in scale between the tuning fork and the wavelengths of the sound produced. A tuning fork to produce equal tempered middle-C (C₄, 261.6Hz) would have a dimension of a few centimeters, but the sound wavelength at room temperature would be about 1.3 m or over four feet.

Esto es un intento de visualizar cualitativamente la interferencia de una fuente binaria utilizando una foto del patr�n de interferencia en un tanque de ondas con un vibrador doble. Esa foto est� superpuesta a un boceto de un diapas�n con la esperanza de que pueda dar una idea de la naturaleza de la interferencia en las ondas de una fuente doble. Pero la escala aqu� es profundamente diferente: la separaci�n de las dos fuentes de onda del tanque de ondas es varias longitudes de onda, mientras que la separaci�n de los dos dientes del diapas�n C es quiz�s 1/50 de la longitud de onda. Este patr�n sugiere varios m�nimos de sonoridad, mientras que el diapas�n da cuatro m�nimos a 45° del plano de los dos dientes cuando est� girado.

Las animaciones de los patrones de interferencia con fuentes �nicas y m�ltiples se pueden encontrar en el sitio Dan Russell's site at Penn State. El patr�n de la derecha es de la animaci�n de una fuente de cuadrupolo lateral. Esta es la mejor aproximaci�n de la interferencia del diapas�n ya que los dos dientes de la horquilla est�n desfasados, y Russell observa que dos dipolos opuestos de fase constituyen una fuente de cuadrupolo lateral. Este diagrama se acerca m�s a lo que se experimenta girando el diapas�n cerca del o�do, pero el problema de la escala sigue presente ya que la longitud de onda del sonido del diapas�n C es cincuenta veces el tama�o del vibrador f�sico.

Este diagrama muestra que el cuadrupolo lateral de Russell da intensidades iguales a 90°. Pero con el diapas�n, tu o�do te dice que los m�ximos en el plano de los dos dientes son significativamente m�s fuertes que los m�ximos perpendiculares a ese plano.

Cada diente del diapas�n produce una onda de presi�n que se desplaza hacia el exterior a la velocidad del sonido. Una parte de la onda tiene una presi�n mayor que la presi�n atmosf�rica, otra inferior. En algunos �ngulos, las �reas de alta presi�n de las dos ondas coinciden y se oye un sonido m�s fuerte. En otros �ngulos, la parte de alta presi�n de una onda coincide con la parte de baja presi�n de la otra.

Fase

Si se hace girar la masa de una varilla con masa a velocidad constante y se ilumina la trayectoria circular resultante desde el borde, su sombra trazar� un movimiento arm�nico simple. Un per�odo completo de la onda sinusoidal se corresponden con un c�rculo completo o 360 grados. La idea de la fase sigue este paralelismo, relacionando cualquier fracci�n de un per�odo, con la fracci�n correspondiente del c�rculo en grados.

Interferencia y Fase