Una bocina acústica o guía de ondas es una guía de sonido cónica diseñada para proporcionar una coincidencia de impedancia acústica entre una fuente de sonido y el aire libre. Esto tiene el efecto de maximizar la eficiencia con la que las ondas sonoras de la fuente en particular se transfieren al aire. Por el contrario, se puede utilizar una bocina en el extremo receptor para optimizar la transferencia de sonido desde el aire a un receptor.
Los cuernos acústicos se encuentran en la naturaleza en forma de madrigueras construidas por los grillos topo machos para amplificar su canto. La primera aparición del cuerno en relación con el sonido en The Times se publicó en 1786:
Caballero de la Cruz Roja, acércate a la puerta;
toca el cuerno, no temas tu destino. [1]
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Las bocinas acústicas se utilizan en:
Los altavoces suelen estar integrados en cajas con forma de bocina o utilizan bocinas. La mayoría de las veces, los elementos de frecuencia más alta ( tweeters y medios ) utilizan bocinas, a veces con lentes de difracción acústica para distribuir las ondas sonoras en un patrón horizontal a la altura del oído y limitar el patrón vertical. Un controlador de audio (por ejemplo, un cono o cúpula de altavoz) se monta en el extremo pequeño e interior. Los altavoces de bocina son muy eficientes, pero tienen una frecuencia de corte aguda, dependiendo del área de la boca de la bocina, con poca salida de sonido por debajo. Los sonidos graves suelen producirse mediante conos de altavoz convencionales, ya que una boca de bocina circular suficiente para reproducir 20 Hz tendría un diámetro de aproximadamente 18 pies (5,5 m), excepto cuando un edificio, la superficie del suelo o la propia habitación se considera una extensión de la bocina. [2]
Los altavoces de graves grandes suelen aprovechar el entorno como parte de la bocina. Por ejemplo, se pueden colocar en las esquinas de una habitación, de modo que las paredes actúen como parte de la bocina. Incluso en exteriores, el suelo puede formar parte de la superficie de la bocina y, por lo tanto, una bocina parcial puede ayudar a proporcionar una buena adaptación de impedancia a tierra o a una o más paredes, incluso a frecuencias muy bajas.
En la agricultura y, en general, en el manejo de materiales secos, se utilizan a menudo bocinas acústicas para iniciar el flujo de material o para forzar la liberación de materiales atascados. En un silo de granos, se puede montar una bocina de este tipo dentro del silo y hacerla sonar mientras se vacía el silo para aflojar los gránulos atascados. Por lo general, utilizan cualquier frecuencia fundamental de alrededor de 120–250 Hz, tienen aproximadamente 120 dB SPL y funcionan con aire comprimido. A veces se las llama limpiadores acústicos o bocinas acústicas.
Muchos instrumentos de viento tienen algún tipo de forma de campana que se ensancha. Estas generalmente no tienen una configuración exponencial y se utilizan para modificar los patrones de onda estacionaria del instrumento y, por lo tanto, las notas musicales que se pueden producir.
Esto tiene el efecto de proporcionar el sonido "metálico" de los instrumentos de trompa en comparación con los instrumentos de viento de madera o incluso los instrumentos de metal que carecen de brillo, y también de aumentar la sonoridad percibida del instrumento, ya que los armónicos en el rango al que el oído es más sensible ahora se transmiten de manera más eficiente. Sin embargo, esta radiación mejorada en las frecuencias más altas significa, por definición, menos energía impartida a las ondas estacionarias y, por lo tanto, notas menos estables y bien definidas en los registros más altos, lo que hace que el instrumento sea más difícil de tocar.
En la naturaleza, los grillos topo machos tienen cuernos acústicos en forma de madrigueras construidas para amplificar su canto. Gryllotalpa vineae excava una madriguera cuidadosamente alisada sin irregularidades mayores de un milímetro. Su canto es lo suficientemente fuerte como para hacer vibrar el suelo; sus 3,5 milivatios de potencia mecánica producen un pico de 92 decibeles a una distancia de un metro. El canto puede escucharse hasta a 600 metros de distancia. [4]