MEDICION DEL RANGO DE LA AUDIOFRECUENCIA

MEDICION DE LAS CARACTERISTICAS OBJETIVAS DEL SONIDO

OBJETIVO:
El alumno realizara mediciones de la señal senoidal, analizando su comportamiento con la variación de frecuencia y amplitud; así como de la existencia de los rangos audibles.

INVESTIGACION PREVIA.

PROPIEDADES FISICAS DEL SONIDO:

Longitud de onda: Es la distancia recorrida por una onda en un ciclo.
Periodo: Es el tiempo que tarda una onda en recorrer un ciclo completo.
Frecuencia: Cantidad de ciclos ocurridos en un segundo.
Amplitud: Máximo valor que alcanza una oscilación en un ciclo.

El Oído Humano: El oído humano es un sistema de análisis de sonidos extraordinariamente complejo, que es capaz de recibir sonidos en una gama muy amplia de intensidades y frecuencias. Consta de tres partes:
El oído externo, el oído medio y el oído interno.

Rango de frecuencias audibles: El espectro audible podemos subdividirlo en función de los tonos:
1. Tonos graves (frecuencias bajas, correspondientes a las 4 primeras octavas, esto es, desde los 16 Hz a los 256 Hz).
2. Tonos medios (frecuencias medias, correspondientes a las octavas quinta, sexta y séptima, esto es, de 256 Hz a 2 kHz).
3. Tonos agudos (frecuencias altas, correspondientes a las tres últimas octavas, esto es, de 2 kHz hasta poco más 16 kHz).
DESARROLLO DE LA PRÁCTICA

1.- Arme el circuito de la figura chocando que la conexión entre el generador de audio y el osciloscopio estén en paralelo con ayuda del generador de audio, toma nueve lecturas midiendo su periodo, frecuencia, voltaje pico, voltaje pico a pico y su longitud de onda a través del osciloscopio.

En la selección de frecuencias escoja tres frecuencias de rango bajo, tres frecuencias de rango medio y tres de rango alto.
Dibuje su correspondiente forma de onda

Forma de onda FREC. Periodo V pico Vol pico pico Longitud de onda Vrms
Rango bajo
80Hz 12.68ms 1.9v 3.8v 331 m/s 1.3v

120Hz 8.5ms 1.9v 3.8v 331 m/s 1.35v

200Hz 4.9ms 1.9v 3.8v 331 m/s 1.35v
Rango medio
320Hz 3.09ms 1.9v 3.8v 331 m/s 1.34v

500Hz 1.9ms 1.9v 3.8v 331 m/s 1.34v

1Khz 988ms 1.9v 3.8v 331 m/s 1.34v
Rango alto
2,8Khz 368Ms 1.9v 3.8v 331 m/s 1.32v

5Khz 203Ms 1.9v 3.8v 331 m/s 1.32v

12Khz 85Ms 1.9v 3.8v 331 m/s 1.32v





2. – Entre el generador de audio y el osciloscopio conecte en paralelo un milímetro en la función voltaje alterno.
De la misma forma que el punto anterior, tome lectura de nueve frecuencias, midiendo en cada una de ellas su voltaje alterno.

Existe diferencia entre la medición de voltaje medido a través del osciloscopio con respecto al medido por el milímetro si es el caso explique la razón.



FRECUENCIA VOLTAJE PICO A PICO OSCILOSCOPIO VOLTAJE MULTIMETRO
80 hz 3.74 v 1.3 v
120 hz 3.74 v 1.3 v
200 hz 3.74 v 1.3 v
320 hz 2.8 v 1.004 v
500 hz 2.8 v 0.998 v
1 Khz 2.7 v 0.955 v
2.8 Khz 2.76 v 0.853 v
5 Khz 2.78 v 0.6 v
12 Khz 2.8 v 0.3 v

Existe diferencia entre los voltajes medidos por que el voltímetro solo mide voltaje en rms.

3.- Arme el circuito de la siguiente figura. Utilice el conector miniplug ARCA y conéctelo a la salida del equipo portátil de audio.
Observe y dibuje la forma de onda que se despliega en el osciloscopio.
Tome lectura de voltaje a través del multimetro.
Anote observaciones: Es muy variable aleatoriamente y es muy difícil determinar un periodo, frecuencia o amplitud.


4. – Coloca el generador de señales en la función de onda senoidal a una frecuencia de 1 Khz varia lentamente el voltaje desde un valor mínimo hasta encontrar el valor donde se comience a escuchar el tono. Posteriormente realice un barrido de 20Hz a 20 Khz. ( sin variar el voltaje).

Repita el procedimiento anterior ahora encontrando el valor máximo de voltaje que pueda soportar el altavoz sin que se distorsione el tono de 1 KHz. De la misma manera realice un barrido de frecuencia sin variar el voltaje.
Anote sus observaciones:

¿Qué sensación sonora les pareció cuando realizan el barrido de 20Hz a 20 Khz?
Al variar la frecuencia el sonido se va modificando de un tono grave a un tono agudo.








Voltaje Mínimo: .014 v
Frecuencia: .86 hz


Voltaje Máximo: .384v
Frecuencia: 16 Khz




Conclusiones:

Pudimos observar que el tono del sonido depende tanto de la frecuencia como del voltaje. También se vio como una melodía que es la unión de varios instrumentos musicales que generan una señal diferente cada uno, al verlo en el osciloscopio no se puede identificar sus elementos pues la señal total es muy aleatoria.