Tutorial Acústico
La acústica es la ciencia interdisciplinaria que trata del estudio de todas las ondas mecánicas en gases, líquidos, y sólidos incluyendo vibración, sonido, ultrasonido e infrasonido. La acústica es también un término usado para describir las propiedades o cualidades de una habitación o edificio con respecto a cómo se transmite o percibe el sonido en ella. Este tutorial cubrirá los siguientes aspectos de la acústica:
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Atributos del sonido
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Cualidades del sonido
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Transmisión del sonido
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Guías de onda
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Sonido bi-direccional
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Auscultación pulmonar
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Resonancia
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Frecuencia de resonancia (FR)
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Resonancia simpática
Definicion de Sonido
El sonido es una variación de la presión atmosférica local en un rango en el que podemos oír.
El rango (o frecuencia) de variación de la presión va desde 20 Hz a 20.000 Hz, dado o tomado, dependiendo de la edad y presencia o ausencia de un trastorno del oído. La variación de la presión es bastante pequeña, de forma que nunca podríamos verlo en un barómetro o en un reloj de presión estándar. Se requieren instrumentos especiales para 'ver' el sonido.
Atributos del Sonido
El sonido tiene atributos objetivos y subjetivos. Los atributos objetivos son las cosas que podemos medir tales como:
Cualidades del Sonido
Los atributos subjetivos del sonido están relacionados con lo que nuestro cerebro nos dice sobre lo que nuestros oídos están sintiendo. Escuchar es una percepción, y lo que es percibido a veces solo está vagamente relacionado con las cualidades objetivas.
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Sonoridad (cuánto de fuerte o suave), en teléfonos.
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Tono (cómo de alto o bajo), en melodías.
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Calidad, la cual es multidimensional.
La sonoridad y el tono, como cualidades del sonido.
Transmision del Sonido
El sonido requiere un medio de propagación. Sin medio: no hay sonido.
No se puede oír el timbre del despertador dentro de la campana cuando todo el aire se bombea fuera de él y se crea un vacío. El aire es uno de los medios de comunicación para la transmisión del sonido.
Algunos medios son mejores para transmitir el sonido que otros.
El aire y las mezclas de aire/oxígeno son dos medios para la transmisión del sonido que son más probables de encontrar en la medicina pulmonar y en la terapia respiratoria. No son los mejores, pero son con los que debemos trabajar.
El sonido puede reflejarse,
El sonido también puede absorverse y transmitirse a través de otros materiales,
Waveguides
But most importantly, sound can also be directed through the use of a “waveguide,” and this becomes one of the important operative principles of acoustic airway clearance.
Some waveguides are fairly simple …
Some waveguides are quite complex …
A Familiar Waveguide
Those of us who are clinicians use a simple waveguide known as a stethoscope to transmit sounds emanating from the lungs, heart, bowel and certain blood vessels to our ears.
Another Familiar Waveguide
The tracheobronchial airways are also waveguides. We know from our clinical experience that the airways are very capable of transmitting sounds throughout their entire length.
Bi-Directional Sound
A useful analogy for the manner in which waveforms may coexist in the respiratory tract would be the way ripples on a pond, from different sources, readily pass through one another without disturbing each other.
Even ripples emanating from different directions, and with different amplitudes, can pass through each other and continue along their intended pathway (unless they are of especially large and unusual magnitude, which would constitute “distortion”).
This concept is important not only because it explains why we can have a multitude of sounds existing simultaneously, but it also explains why we can have the local atmospheric pressure perturbations known as sound coexisting with the pressure changes inside the tracheobronchial tract associated with “breathing.”
Pulmonary Auscultation
Pulmonary auscultation, and the fact that we depend upon it diagnostically, is proof that the airways can conduct an extensive range of sound frequencies with high fidelity and, to a great extent, absence of distortion.
Electronic stethoscope recordings of various breath sounds.
Resonance
In physics, resonance is the tendency of a system or a structure to oscillate at a greater amplitude at some frequencies than at others.
Tuning forks are good examples of objects that resonate and create a nearly pure frequency. When struck and caused to vibrate, a tuning fork resonates at a specific frequency, according to its design. Different notes or frequencies can be deliberately achieved by making forks of different sizes, lengths and thicknesses.
The tuning fork resonates at a “pure” frequency and makes a pleasing musical tone, unlike other objects that may resonate at a variety of frequencies and will produce “noise.”
Resonant Frequency (RF)
The Resonant Frequency (RF) is the frequency at which a structure vibrates at the greatest amplitude. Objects, structures and systems can have multiple RFs.
Sympathetic Resonance
Sympathetic resonance or sympathetic vibration is a harmonic phenomenon wherein a formerly passive vibratory body responds to external vibrations to which it has a harmonic likeness. The classic example is demonstrated with two similar tuning-forks of which one is mounted on a wooden box. If the other one is struck and then placed on the box, then muted, the un-struck mounted fork will be heard vibrating at the same tone or frequency.
Watch the video below for a demonstration of Sympathetic Resonance (be sure to turn on your speakers and adjust the volume).
As will be seen on subsequent pages, we use the principle of sympathetic resonance to describe how the Vibralung Acoustical Percussor operates. A portion of the acoustical energy applied to the airway opening, which is vibrating the column of gas in the airways, is also transferred to the airway surfaces and/or the secretions in the airways, using the physical principle of sympathetic resonance, thereby causing them to vibrate as well.