El sonido es un fenómeno físico, es la respuesta de un medio elástico (gaseoso, sólido o líquido) a la excitación mecánica de un elemento inmerso o en contacto con él, que recibe el nombre genérico de fuente sonora (Giménez, 2007). Se trata de una forma de energía mecánica que se propaga en forma de ondas longitudinales y produce una sensación auditiva al causar cambios en la presión, por ejemplo, del aire (Romo y Gómez, 2011). En este caso, el objeto en vibración arrastra las partículas de aire en contacto con él mismo y produce depresiones y sobrepresiones que se van extendiendo de forma alternativa a las capas de aire contiguas (García y Garrido, 2003). En consecuencia, la presión sonora resulta ser la variación de la presión atmosférica con el paso de una señal acústica, y la rapidez con que se producen estas variaciones es lo que se denomina frecuencia (Giménez, 2007). Este fenómeno se puede describir mediante ciertos parámetros físicos, principalmente la intensidad y la frecuencia, aunque en todo caso es una forma de energía mecánica que puede ser medido en unidades físicas relacionadas con la energía. Las fuentes sonoras pueden radiar su energía en una dirección preferente del espacio (direccionales) o en todas las direcciones (omnidireccionales). Algunos atributos básicos del sonido son:
- Nivel o amplitud. Se interpreta como el nivel sonoro, a mayor amplitud mayor sensación auditiva. Se mide en pascales (Pa) y los valores de sus umbrales se determinan estadísticamente. Al indicar los niveles audibles por el hombre resulta una magnitud excesivamente grande y, como la sensibilidad auditiva no se sigue una respuesta lineal, habitualmente se emplea una medida logarítmica,
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el belio, en concreto un submúltiplo, el decibelio (dB). El nivel de presión sonora (Lp) normalmente se refiere a la presión de referencia de 20 µPa y viene dado por la siguiente expresión.
( ) (1)
Donde:
P es la presión acústica en el lugar de medida.
P0 es la presión de referencia (20 µPa).
- Frecuencia. Número de vibraciones o variaciones de la presión sonora por segundo. Produce la sensación del tono y se mide en hercios (Hz). Un hercio es un ciclo por segundo y el umbral de frecuencias del oído humano se sitúa entre 20 Hz y 20 KHz. Suelen considerarse tres regiones de interés: las bajas frecuencias o sonidos graves (hasta los 200-250 Hz), las medias (hasta los 2.000 Hz) y las altas o sonidos agudos (por encima de 2.000 Hz).
Fig. 1. Curva de audibilidad, áreas de audición humana y lugares que ocupan en la misma la música y la palabra. La intersección con la línea horizontal discontinua indica el rango de frecuencias audible a un nivel
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- Longitud de onda. Es la distancia (m) que una onda sonora ocupa en el medio donde se propaga. Es función de la relación entre la velocidad del sonido en el medio considerado y la frecuencia del sonido.
Por otro lado, la fuerza o capacidad emisora de una fuente sonora se denomina potencia sonora, y se mide en vatios (W). La cantidad de energía transmitida por la fuente, en una dirección dada, por unidad de superficie se denomina intensidad acústica (W/m2). Muchos aparatos exponen su potencia (Lw) sonora expresada en decibelios en una etiqueta, este valor de emisiones no debe confundirse con el nivel de presión sonora que soporta un receptor o usuario, que se determina mediante cálculos o mediciones que dependen del entorno ambos, del emisor y del receptor. Estas mediciones pueden realizarse con un instrumento denominado sonómetro. En los llamados sonómetros integradores se puede seleccionar entre varias curvas de ponderación al efectuar la medición. De hecho, la curva “A” se considera la más parecida a la percepción logarítmica del oído humano (dB(A)), que no es igualmente sensible a todas las frecuencias (Fig. 2).
Fig. 2. Curva de ponderación A para mediciones de sonido. Fuente: elaboración propia a partir de Snyder (2000).
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Cuando se efectúan mediciones de los niveles de presión sonora, para que las medidas se consideren significativas, el nivel de fondo (en ausencia de la fuente sonora) debe ser al menos 10 dB inferior al nivel de la señal evaluada (Recuero, 2002). Dicho de otro modo, al operar con niveles de intensidad o presión sonora en decibelios, cuando la diferencia entre los niveles aportados por dos fuentes diferentes es mayor de 10 dB, la aportación de la menor de ellas al nivel de presión sonora total resulta despreciable. Por otro lado, cuando dos fuentes sonoras contribuyen con el mismo nivel de intensidad sobre un receptor, el nivel total se incrementa en 3 dB sobre el valor aportado por cada una de ellas por separado. Es decir, al duplicar la potencia de la fuente, o el número de fuentes de la misma potencia, el receptor experimenta un incremento de 3 dB en los niveles de inmisión soportados. El mínimo cambio de nivel sonoro perceptible se sitúa en 1 dB (Carrión, 1998)
En el caso de una fuente omnidireccional, la energía sonora se propaga sobre una esfera y el nivel de presión sonora en cada punto disminuye progresivamente con la distancia al foco emisor, en una magnitud de 6 dB cada vez que se dobla la distancia (Fig. 3).
Fig. 3. Ejemplo de propagación esférica en el espacio libre. Fuente: elaboración propia a partir de Carrión (1998).
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Las carreteras o líneas de ferrocarril suelen asimilarse a una fuente lineal y, en este caso, para unas condiciones de propagación homogéneas, el nivel de presión sonora disminuye en 3 dB al duplicar la distancia a la fuente sonora (Fig. 4). En campo abierto, las condiciones de propagación se ven alteradas por factores como la temperatura, la humedad relativa, la velocidad y dirección del viento, el tipo de suelo o, sobre todo, la existencia de obstáculos que pueden causar efectos de absorción, reflexión, etc. que influyen en sus niveles de atenuación.
Fig. 4. Ejemplo de propagación del sonido desde una fuente lineal. Fuente: elaboración propia.
La percepción del sonido, fundamentalmente gracias al oído, permite la comunicación sonora entre individuos. En la naturaleza existen diversas fuentes sonoras y el hombre, además de poseer capacidad fonadora y la habilidad para producir otros sonidos de diferentes maneras, ha creado infinidad de artilugios que también emiten sonidos. La concurrencia y mezcla de todos estos sonidos da lugar al medio ambiente sonoro que, por lo general resulta característico de cada espacio considerado y varía con las propiedades de las fuentes sonoras y las características del entorno. Una primera clasificación básica de las fuentes sonoras consiste en diferenciarlas por su origen, entre los sonidos de la naturaleza se distinguen los producidos por el medio físico de los que pertenecen al medio biótico y, por último, se suelen considerar aparte los sonidos antropogénicos. Entre ellos, Krause (2008), por ejemplo, diferencia los vocales de los electromecánicos (producidos por sus máquinas y herramientas), los denominados
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incidentales (caminar, ropas, etc.) y los controlados (música, teatro, etc.). Estas distinciones resultan especialmente prácticas al tratar de explorar las relaciones y la configuración espacial de los sonidos de cada territorio (Farina, 2014). Aunque quizás debiera discutirse aún más el modo en que se clasifican los sonidos humanos, según su origen y el contexto, teniendo en cuenta las bases ya consolidadas de la bioacústica.