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    Capítulo I. SONIDO Y RADIOCOMUNICACIONES
     El sonido, espectro radioeléctrico, modulación, antenas y transmisores...
 
Pregunta 9: ¿CÓMO SE TRANSFORMA EL SONIDO EN ELECTRICIDAD? Opinar
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Principio del electromagnetismo. De las palabras a las ondas. Sonido y Audio.

¿Convertir sonidos en electricidad? Entonces, ¿mi voz puede prender un foco?

Sí, podría… No es que las palabras estén cargadas de energía eléctrica, pero pueden producirla. Y el invento de la radio se fundamenta en eso, en recoger los sonidos con micrófonos para transformarlos en electricidad que luego volvemos a convertir en sonidos con los altavoces. Tanto los micrófonos como los altavoces y otros muchos equipos usados en la radio, basan su funcionamiento en el principio del electromagnetismo.

Para entender este principio, tenemos que remontarnos unos siglos atrás, hasta el XIX, cuando el físico danés Hans Oersted (1777-1851), fue el primero en relacionar la electricidad con el magnetismo. Un día, en su laboratorio, pasó accidentalmente un cable con corriente al lado de la aguja imantada de una brújula. Para su sorpresa, la aguja se movió. Siguió investigando y llegó a la conclusión de que al pasar una corriente eléctrica por un cable o conductor, alrededor de éste se genera un campo magnético que lo hace actuar como un imán. Ya en la naturaleza se conocían minerales, como la magnetita, que tenían por sí mismos propiedades magnéticas, pero ahora podríamos construir imanes con ayuda de la electricidad.

Si alrededor de un trozo de hierro enrollamos un cable (bobina) por el que hacemos circular una corriente eléctrica, este hierro se magnetiza atrayendo o repeliendo a otros metales, igual que un imán natural. Son los electroimanes

Magnetismo

El principio del electromagnetismo funciona también de forma inversa. Si movemos el cable o bobina dentro de un campo magnético (como el que genera un imán), en ese cable se inducirá una corriente eléctrica. Esto es lo que sucede con los micrófonos. La voz produce vibraciones que viajan por el aire. Esas ondas sonoras son capaces de mover diferentes membranas naturales, como la del tímpano, y otras artificiales, como el diafragma de un micrófono.(1) Este diafragma está conectado a un cable muy fino (bobina) que a su vez se enrolla alredor de un imán. Las vibraciones que producen los sonidos en la membrana desplazan la bobina dentro del campo magnético y estos movimientos generan en ella una corriente eléctrica por el principio del electromagnetismo. Este sistema es capaz de “traducir” o transformar la energía mecánica de las ondas sonoras en electricidad.

La corriente (I) que circula por el cable genera alrededor un campo magnético (B)
http://en.wikipedia.org/wiki/User:Wapcaplet

Micrófono

A la salida del micrófono tenemos un cable con dos conductores. ¿Qué crees que transportan? Corrientes eléctricas de muy baja intensidad. Los sonidos convertidos en electricidad entran en la consola. En ella podemos subir el volumen, que se consigue aumentando la amplitud de esas ondas eléctricas. O podemos ecualizarlas, efecto que se logra variando la frecuencia de las mismas ondas.


http://commons.wikimedia.org/wiki/File:Mic-dynamic.PNG

La electricidad sale de la consola por otros dos cables que conectamos a un amplificador. Aunque en la consola modifiquemos el volumen, la onda sigue teniendo tensiones eléctricas muy pequeñas. Al amplificarlas, crece la corriente eléctrica de las ondas consiguiendo una potencia mayor de sonido.

Del amplificador salen unos cables, todavía con electricidad, que llevamos a los altavoces. El altavoz o parlante no es más que una especie de cuerda vocal. Es una membrana conectada a una bobina que recibe corriente eléctrica, lo que hace vibrar a la membrana generando ondas que mueven las partículas que hay en el aire llevando a nuestros oídos… ¡sonidos!

Convertir Sonido en Audio

El micrófono y el altavoz son dispositivos inversos. El primero recoge sonido y lo transforma en electricidad y el segundo transforma esa electricidad en sonido. A estos equipos les llamamos transductores.

Para demostrar que el micrófono y el altavoz son lo mismo pero al revés, haz la siguiente prueba. Toma unos audífonos o auriculares y conéctalos a la entrada del micrófono de la computadora. Habla por ellos. Verás que tus palabras, aunque no con la buena calidad del micrófono, también se graban.

El sonido son vibraciones, ondas que podemos escuchar con nuestros oídos. Cuando estos sonidos se transforman en electricidad para ser tratados por una computadora o grabados en una cinta magnética lo llamamos audio. A veces, ambas palabras se usan como sinónimas, pero no los son. Un audio es un sonido convertido en señal eléctrica.

Ya hemos visto lo estrechamente ligada que está la electricidad al magnetismo. Ambas energías se unen para formar las ondas electromagnéticas, fundamentales para la invención de la radio, de las que hablaremos ampliamente en la siguiente pregunta.

 

▪ Video explicativo del funcionamiento electromagnético de un micrófono y un altavoz.


Notas

(1) En este ejemplo hablamos de los micrófonos dinámicos, los más usados, pero hay otros tipos que veremos en la pregunta 35.

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Estamos preparando un nuevo sitio para este año 2014.
Por eso, de momento, no estamos recibiendo opiniones.
Esperemos que a finales de enero de 2014 ya esté en
línea el nuevo sitio de Analfatecnicos con muchas sopresas.
Gracias y disculpa las molestias.

 



Hola! Somos un grupo de alumnos de la escuela Andorrana, teniamos una duda! Nosotros queremos transformar la energia del sonido en energia electrica por tal de aprovecharla. Queriamos que usted nos expliques bien como podemos hacerlo porfavor. Con pasos y como podemos hacer el invento( con el transductor, bobina...) para que funcione y lo podamos hacer nosotras. Gracias.
Maria Amat, ANDORRA LA VELLA.


respuesta Saludos María
El problema es que las corrientes que generan los micrófonos con muy pequeñas, mínimas, por lo tanto la electricidad que se puede generar siempre va a necesitar de un amplificador para poder prender algo. Es lo que sucede con los sistemas de led de una consola que van moviéndose en función de la energía de audio que recibe el micrófono, pero es amplificada para poderse iluminar.
Hay algunos sistemas de led que sólo funcionan con la música (electricidad amplificada) que llega a los altavoces, este es sencillo: http://www.electronica2000.com/amplificadores/vatimetro_audio.htm
Hay experiemento al respecto, pero con transductores piezoeléctricos, pero no a gran escala:
http://www.tuexperto.com/2008/12/28/en-el-metro-de-tokyo-los-viajeros-generan-electricidad-con-sus-pisadas/
Me cuentan cómo les fue.
Saludos
Santiago Santiago García. Analfatecnicos.net


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Hola soy estudiante de arte y quiero desarrollar un proyecto en el cual mediante un sonido repetido (un ritmo) se genere una señal eléctrica capaz de mover las agujas de un reloj a ritmo del sonido... me podrías orientar sobre que elementos necesito para conseguirlo? no se nada sobre electrónica......
gracias!!.
Mariona Berenguer, BARCELONA, ESPAÑA.


respuesta Hola Mariona, es lo bueno de estos foros y consultorios, llegan cosas súper chéveres, es bueno saber que hay gente por el mundo con ideas tan originales. Publico la pregunta para ver si a alguien se le ocurre algo más.
Lo del sonido repetido no hay problema. Puedes usar un metrónomo y calibrarlo para que cada tic-tac sea de un segundo. Ahora bien, el reloj de agujas tiene una pila o es eléctrico?
De ambas formas podría servir. Debes construir un circuito eléctrico. La cosa es que este circuito recibe el tic-tac del metrónomo. Supongamos que lo regulas a 1 segundo el ciclo completo. Cada vez que se reciba un sonido, el circuito se "abre" dejando pasar la electricidad del reloj que se mueve. Básicamente es un interruptor que se activa por sonido. El circuito es muy sencillo, justo en estos días vi en youtube una explicación muy simpática:
http://www.youtube.com/watch?v=ePYhLNb-kQA
Es decir, que el sonido sólo activa el relé que deja pasar cada segundo la alimentación al reloj y se mueve.
Espero que te sirva.
Saludos!
Santiago García. Analfatecnicos.net


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Hola. Primeramente, muy buen artículo: bien redactado, referenciado y completo. Actualmente hago un proyecto escolar acerca de este tema. Tenemos la idea de usar el principio que se aplica en el micrófono de bobina móvil (o dinámica); pero como debemos realizar una tabla de relación entre la presión sonora generada por la fuente con la electricidad creada. Si alguien pudiera apoyarnos en aportar alguna fórmula o alguna relación similar, estaríamos muy agradecidos. Los mantendremos informados sobre este proyecto.
Speedstream, CÓRDOBA, MEXICO.


respuesta Hola!
Quiźás este medidor te pueda servir. Con una consola puedes saber el nivel de dB que llegan a la bobina del micrófono y con este conversor puedes averiguar los voltios de electricidad. Nos cuentas cómo les va o cómo lo consiguen.
http://www.doctorproaudio.com/content.php?115-calculadores-proaudio-sonido-dmx#calc_dBu2
Y si alguien lo ha experimentado antes quizás pueda aportarnos alguna idea.
Saludos.
Santiago García. Analfatecnicos.net


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¿Se puede producir electricidad del sonido y aprovecharla con fines energeticos renovables? De ser asi las cataratas serian de gran utilidad... Gracias por la respuesta.. 
Jesus Salvador Junquera, PALMA, ESPAÑA.


respuesta Hola Jesús.
Pues el sonido produce electricidad, mejor dicho, podemos convertir el sonido en electricidad, pero en intensidades muy pequeñas. Para usarla como alternativa a otras fuentes de energía esos sonidos tendrían que ser tremendamente fuertes y constantes.
Saludos.
Santiago García. Analfatecnicos.net


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Puedo expresar que me ha gustado mucho la infomación de este manual. Captó mi atención el capítulo dedicado a explicar la relación entre el sonido y la electricidad. Con anterioridad ya había analizado esta interesante relación existente entre los campos eléctricos y magnéticos pero no me había detenido a ver que una aplicación práctica se encontraba en un micrófono. Muy bien explicado. Por último quiero comentar que me gustaría saber en dónde encontrar información práctica sobre cómo montar mi propia red de radiocomunicaciones. Bueno es que ya tenemos algo de tiempo con una antena, los radios portátiles y el transmisor pero me falta checar cómo ponerlos a funcionar, qué especificaciones son necesarias, etc... bueno soy en realidad nuevo en estos temas pero sí me gustaría salir adelante con este proyecto. De antemano muchas gracias y felicidades por el presente manual.
Jorge Garibay, SAN LUIS POTOSÍ, MÉXICO.


respuesta Hola Jorge, en primer lugar agradecerte por tus felicitaciones sobe el manual. Es bueno saber que el esfuerzo mereció la pena y se irá enriqueciendo con aportes de todos los lectores y lectoras. Sobre tu pregunta, no conozco un manual general sobre el tema en digital, aunque en librerías podrás encontrar varias compilaciones sobre radioaficionados. Igual te puedes poner en contacto con la Federación de Radioaficionados de México, de seguro te darán una mano.
http://www.fmre.org.mx/
Radioafiionados de México en Internet:
http://www.qsl.net/xe3rmb/doc7.htm
Otras páginas de interés:
http://radioaficionado.wordpress.com/
http://www.radioaficionados.net/
Un abrazo!
Santiago García. Analfatecnicos.net


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Manual para Radialistas Analfatécnicos - Santiago García Gago http://www.analfatecnicos.net - santiago@analfatecnicos.net
Web y Publicación realizada con el apoyo de UNESCO, Radialistas.net y Radioteca.net

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