Evaluación de ruido

INSTITUTO POLITÉCNICO NACIONAL

ESCUELA SUPERIOR DE INGENIERIA MECANICA Y ELECTRICA UNIDAD CULHUACAN

TÉCNICAS DE GRABACIÓN Y REPRODUCCIÓN DEL SONIDO EVALUACIÓN DE RUIDO

TESINA

QUE PARA OBTENER EL TITULO DE INGENIERO EN COMUNICACIONES Y ELECTRÓNICA

PRESENTA

SÁNCHEZ FERNÁNDEZ LUIS

ASESORES:

México DF., a 20 de FEBRERO de 2008

Ing. LUIS GERARDO HERNÁNDEZ SUCILLA Ing. SERGIO VAZQUEZ GRANADOS

INSTITUTO POLITÉCNICO NACIONAL

ESCUELA SUPERIOR DE INGENIERIA MECANICA Y ELECTRICA UNIDAD CULHUACAN

TESINA

QUE GENERA EL TITULO INGENIERO EN COMUNICACIONES Y ELECTRÓNICA POR LA OPCIÓN DE TITULACIÓN SEMINARIO

DENOMINADO TÉCNICAS DE GRABACIÓN Y REPRODUCCIÓN DEL SONIDO

VIGENCIA :FNS30697/11/2007 DEBERÁ REALIZAR SÁNCHEZ FERNÁNDEZ LUÍS

“EVALUACIÓN DE RUIDO”

INTRODUCCIÓN

CAPITULO I EL SONIDO EN LA ACTUALIDAD CAPITULO II RUIDO EN LA INDUSTRIA CAPITULO III NORMAS ACUSTICAS

CAPITULO IV RUIDO DE FONDO CURVAS NC

CAPITULO V PROYECTO RESTAURANTE LA HUERTA CONCLUSIONES

ASESORES

_________________________ ________________________

ING. LUIS GERARDO HERNÁNDEZ SUCILLA ING. SERGIO VAZQUEZ GRANADOS

____________________________

M. EN C. HECTOR BECERRIL MENDOZA

JEFE DE LA CARRERA DE ING EN COMUNICACIONES Y ELECTRONICA

INTRODUCCIÓN

Esta tesina esta encaminada hacia los recién egresados de la especialidad de acústica. En especial a aquellos que se dedicaran a la EVALUACIÓN DE RUIDO dentro de recintos acústicos de diversos tipos ya sean lugares de privados o de dominio publico, tales como escuelas, hospitales, centros de entretenimiento, oficinas o casas residenciales. Apegándonos a las diversas normas ya conocidas dentro del ámbito laboral por mencionar algunas como la ISO2204, IEC, OSHA, ECOL. Teniendo como base nuestros conocimientos adquiridos durante la carrera primero que nada daremos un breve recordatorio acerca de los conceptos básicos dentro de la materia como son que es el sonido, porque medirlo ,que unidades utilizamos para ello, que oímos ,como oímos que instrumentos utilizamos para medirlo , que es un análisis de frecuencia como se trasmite, donde hacer nuestras mediciones ,como influencia el medio ambiente a nuestras mediciones, la influencia tanto del operador como del micrófono, como hacer un informe de las mediciones así como algunas recomendaciones para cuando los niveles son demasiado elevados. El propósito de esta tesina es presentar los procedimientos, por medio de los cuales uno procura solucionar los problemas típicos de ruido y vibraciones dar datos de funcionamientos en algunas estructuras y técnicas acústicas mas comunes usadas en el control de ruido y vibraciones.

ÍNDICE

CAPITULO 1 EL SONIDO EN LA ACTUALIDAD

1.1 El sonido en la actualidad--- ----5

1.2 Transformación y procesamiento del sonido--- --8

1.3 ¿Qué es el ruido?---12

1.4 ¿Clasificación del ruido?--- --13

1.5 ¿Qué oímos---19

1.6 ¿Como oímos? ---21

1.7 El medidor básico de nivel de sonido (sonómetro) ---26

1.8 Calibración---34

1.9 Respuesta del detector---35

1.10 Los parámetros de energía---36

1.11 La cámara anecoica ---38

1.12 La propagación correcta del sonido---39

1.13 El cuarto de prácticas---40

1.14 El micrófono de campo---41

1.15 Influencia del instrumento y del operador dentro de las mediciones---43

1.16 La influencia del medio ambiente---44

1.17 Ruido ambiental---45

1.18 Ruido de fondo---46

CAPITULO 2 RUIDO EN LA INDUSTRIA 2.1 Ruido en la industria ---47

2.2 Efectos sobre la salud ---48

2.3 Interferencias sonoras---49

2.4 medidas correctoras---51

2.5 Acciones sobre el medio de trabajo---52

2.6 Acciones sobre el trabajador---55

2.7 medidas preventivas y correctivas---57

CAPITULO 3 NORMAS ACUSTICAS 3.1 normas acústicas--- 62

3.2 el reporte de medición--- 65

3.3 mapas de ruido--- 66

3.4 dosis de ruido---67

3.5 cuando los niveles son demasiado altos---68

CAPITULO 4 RUIDO DE FONDO CURVAS NC 4.1 RUIDO DE FONDO CURVAS NC---74

4.2 Recomendaciones NC---75

4.3 Método ponderado---76

4.4 Curvas NC---77

4.5 Curvas RC---78

4.6 Practica para evaluación de ruido---79

4.7 Resultados y graficas de las mediciones con filtro ABC y en forma lineal---80

CAPITULO 5 5.1 Proyecto restaurante la huerta-planteamiento del problema---90

5.2 Objetivos---91

5.3 Justificación del proyecto---92

5.4 Viabilidad---93

5.5 Resultados de mediciones---95

5.6 Ruido ambiental en la hora pico---97

5.7 Conclusiones---98

Bibliografía---99

CAPITULO I

1.1.-EL SONIDO EN LA ACTUALIDAD

El sonido en la actualidad es algo demasiado común dentro de nuestra vida diaria (fig1), por lo que para mucho de nosotros pueden pasar inadvertidas todas sus funciones. Aquí en la ciudad con el ritmo acelerado de vida que se lleva muchas personas no le dan la importancia que se merece aunque podemos encontrarlo desde que nos levantamos hasta que nos acostamos y aun dormidos podemos percibirlo- lo encontramos en todos lugares ya sea en la calle el campo en un concierto o en nuestro mismo hogar, uno de los cinco sentidos mas increíbles el poder escuchar esta comprobado que es el primer sentido en aparecer antes y después de nacer, por ejemplo un bebe al nacer reconoce a su madre a través del oído el primer contacto se da a por medio de este sentido. Proporciona experiencias agradables, tales como escuchar la música o cantar de pájaros. Permite la comunicación hablada con la familia y los amigos. Puede alertar o advertirnos de algún peligro por ejemplo con el sonido de un teléfono o una sirena que se lamenta. El sonido también permite que hagamos las evaluaciones de calidad y los diagnósticos a las válvulas del rechinido de un coche, de una rueda chirriante, o a los latidos del corazón. Todavía demasiado a menudo en nuestra sociedad moderna, el sonido nos molesta. Muchos sonidos son desagradables o indeseados éstos se llaman ruido. Sin embargo, el nivel de la molestia depende no solamente de la calidad del sonido, sino también de nuestra actitud hacia él. El sonido de su nuevo avión de un ingeniero de diseño puede ser música para sus oídos, pero será agonía para la gente que vive a su alrededor.

Un piso que cruje, un rasguño en un expediente, o un golpecito del goteo pueden ser tan molestos. El peor de todos los sonidos puede dañar y destruir. Un auge Sónico puede romper ventanas y sacudir del yeso de las paredes. Pero el caso más desafortunado es cuando se daña el mecanismo más delicado para recibirlo el oído humano.

¿QUE ES EL SONIDO?

•Es la sensación producida a través del oído y que se produce por el movimiento vibratorio de los cuerpos trasmitido por un medio elástico como es el aire, Y que lo podemos considerar en un doble aspecto según la definición dada. Fig.2

•Como fenómeno físico poseído de ciertas cualidades

•Como fenómeno fisiológico

Figura 2 propagación del sonido (propiedades del sonido presión, longitud de onda y distancia)

EL SONIDO COMO FENÓMENO FISICO

El sonido es el resultado de las vibraciones periódicas de un cuerpo con una frecuencia comprendida entre 16 y 20000Hz. Figura3

•Para la producción de un sonido no es suficiente la presencia de un cuerpo que vibre, sino también es preciso que dicho cuerpo se encuentre de un medio material adecuado en el cual pueda propagarse

Figura 3 rango de frecuencia para el oído humano

EL SONIDO COMO FENÓMENO FISIOLOGICO

Toda onda sonora o de presión, al alcanzar un punto de presión determinado, produce en el las variaciones de presión en función del tiempo, de frecuencia f igual a la vibración del cuerpo que la produce. Supongamos que en un punto determinado del espacio y separado de u objeto productor de ondas sonoras, por una cierta distancia se encuentra un oído. Las variaciones de presión que se produzcan en dicho punto alcanzan a la membrana timpánica, la cual vibrara a la misma frecuencia que el objeto productor del sonido .la vibración de la membrana se trasmite a través del oído medio hasta el órgano de Corti, donde se trasforman en estímulos nerviosos que trasmitidos al cerebro, se trasforman en sensaciones auditiva. Desde el punto de vista fisiológico el sonido es una perturbación del medio que al alcanzar al oído produce la sensación auditiva.

1.2-TRANSFORMACION Y PROCESAMIENTO DEL SONIDO

Reverberación y procesado espacial La reverberación es la suma total de las reflexiones del sonido que llegan al lugar del oyente en diferentes momentos del tiempo. Auditivamente se caracteriza por una prolongación, a modo de "cola sonora", que se añade al sonido original. La duración y la coloración tímbrica de esta cola dependen de:

1. la distancia entre el oyente y la fuente sonora;

2. la naturaleza de las superficies que reflejan el sonido.

En situaciones naturales hablamos de sonido directo para referirnos al sonido que se transmite directamente desde la fuente sonora hasta nosotros (o hasta el mecanismo de captación que tengamos). Por otra parte, el sonido reflejado es el que percibimos después de que haya rebotado en las superficies que delimitan el recinto acústico, o en los objetos que se encuentren en su trayectoria.

Evidentemente, la trayectoria del sonido reflejado siempre será más larga que la del sonido directo, de manera que -temporalmente- escuchamos primero el sonido seco, y unos instantes más tarde escucharemos las primeras reflexiones a medida que transcurre el tiempo las reflexiones que nos llegan son cada vez de menor intensidad, hasta que desaparecen. Nuestra sensación, no obstante, no es la de escuchar sonidos separados, ya que el cerebro los integra en un único precepto, siempre que las reflexiones lleguen con una separación menor de unos 50 milisegundos a esto se le denomina efecto hass.

Cuando manipulamos un reverberador artificial, los principales parámetros son:

Tiempo de decaimiento: se define como el tiempo que tarda el sonido reverberado en disminuir 60dB (a menudo se denomina TR60). Las salas grandes tienen tiempos largos (un segundo o más), mientras que las habitaciones de una casa tienen tiempos muy cortos (menos de medio segundo).

Retardo de las primeras reflexiones: en salas grandes las primeras reflexiones tardan en llegar más tiempo que en salas pequeñas, pudiendo sonar incluso como una especie de eco.

Intensidad de las primeras reflexiones: está determinada por la distancia del oyente y de la fuente sonora respecto a las superficies reflectantes. Si el oyente o la fuente sonora están junto a ellas las primeras reflexiones sonarán con mucha intensidad. Manipulando los 3 parámetros anteriores podemos crear la sensación de tamaño del recinto, y de posicionamiento de fuente y oyente dentro de él. Pero además, podemos crear diferentes sensaciones relacionadas con los materiales de las paredes, suelo y techo con parámetros tales como:

Tipo de reverberación: una reverberación tipo hall nos proporciona una coloración diferente que una de tipo plata, o de tipo cuarto. Otros tipos de reverberación como las puertas reverberantes o las reverberaciones no lineales

(en las que la intensidad de las reflexiones no se va atenuando a medida que pasa el tiempo) pueden alterar poco la coloración, pero en cambio provocar sensaciones extrañas (ya que son "antinaturales").

Densidad de las reflexiones: aumenta en función de la cantidad de trayectorias reflejadas que lleguen al oyente (debido a que hay muchas superficies reflectantes (paredes con ángulos cambiantes, objetos interpuestos en la trayectoria del sonido, paredes de materiales poco absorbentes).

Absorción selectiva de determinadas frecuencias: puede simularse aplicando una determinada ecualización; la absorción está directamente relacionada con los materiales de las superficies reflectantes (una pared de hormigón reflejará muchas más altas frecuencias que una cortina gruesa, por ejemplo). Es importante remarcar que cuando uno empieza a utilizar reverberaciones suele hacer un abuso de ellas. La mejor manera de evaluar su efectividad consiste en ajustar el equilibrio entre sonido seco y sonido reverberado según creamos apropiado, y a continuación eliminar la reverberación; si "aparecen" detalles o instrumentos que en la mezcla no se oían quiere decir que seguramente estábamos a punto de sobre-reverberar. Para hacer este tipo de escucha es importante configurar el mezclador de manera que en dos canales tengamos la señal seca, en los dos contiguos la señal reverberada, y que el procesador nos entregue 0% de señal original y 100% de procesada. En los últimos años han aparecido equipos e incluso programas que permiten simular el posicionamiento de una fuente sonora no sólo en un espacio acústico y en un eje horizontal, sino también en el eje vertical, así como simular con credibilidad trayectorias de la fuente dentro de ese espacio. Así mismo, es posible codificar fácilmente una mezcla en formatos envolventes multicanales (Surround).

1.4.-Procesado de dinámica

El margen dinámico de nuestro oído y el que se puede generar a partir de instrumentos acústicos puede alcanzar los 130dB SPL. En cambio, los dispositivos de grabación no tienen tanto margen: los magnetofones de cinta apenas superan los 60dB, las tarjetas de sonido domésticas apenas superan los 80dB, tan sólo algunos de los equipos digitales profesionales permiten una dinámica de 120dB...

Por tanto, en algunas situaciones en la que necesitemos grabar instrumentos acústicos (especialmente una orquesta) necesitaremos comprimir su dinámica (o aprendernos la partitura para subir o bajar volúmenes según haya momentos ppp o fff). Básicamente un compresor atenuará en una determinada proporción (ratio) la intensidad de la señal cuando ésta supere determinado umbral . Si a partir de determinado nivel no se permite que aumente la intensidad en absoluto,

en las que es necesario minimizar los cambios de nivel debidos a variaciones de la distancia entre el micro y la fuente sonora, o cuando es necesario grabar sobre un soporte que no permite tanta dinámica como la fuente original -y protegernos contra las saturaciones-, o cuando es necesario suavizar los ataques de fuentes sonoras intensas, o cuando es necesario conseguir una sensación de alta intensidad sonora sin llegar a saturar y distorsionar la grabación (por ejemplo en emisoras comerciales de FM, o en spot publicitarios). Cuando utilizamos la compresión hay que pensar que el nivel de salida del compresor puede ser menor que el de entrada, por tanto tendremos que compensar la salida añadiendo una ligera amplificación. Para eso utilizaremos el parámetro de ganancia en la salida.

Por último, hay que ajustar los parámetros de ataque y liberación del compresor:

el primero determina el tiempo que el compresor tardará en entrar en acción cuando se haya superado el umbral; el segundo determina el tiempo que el compresor tardará en dejar de actuar cuando la señal haya bajado por debajo del umbral. Hay que vigilar el ajuste de ambos ya que un ataque demasiado corto provocará una pérdida de transitorios en los ataques -y por tanto apagará el sonido, perderá "pegada"- o puede generar "clic", pero si es demasiado largo es probable que la energía de los transitorios origine una alteración grande de nivel.

Si el tiempo de liberación es demasiado corto y la razón de compresión es grande puede aparecer el efecto de "bombeo": la subida abrupta de graves justo cuando deja de comprimir -porque aún queda un cierto nivel de señal en la cola del sonido, y ésta ya no está siendo comprimida-; si es demasiado largo, puede estar comprimiéndose un ataque que no lo necesita, con la consiguiente pérdida de definición. El oído es quien nos tiene que guiar en última instancia a la hora de ajustar esos parámetros. Un tipo de compresión que cada vez se utiliza más es la compresión por bandas, de manera que sólo se aplica a determinadas frecuencias (por ejemplo a los graves, o a los 7KHz para reducir la sibilancia o siseo de una voz). Aunque no nos extenderemos en ellos, los reductores de ruido de cinta (Dolby B y C, Dolby SR y DBX) son sistemas de compresión / expansión selectiva por bandas de frecuencia. Las puertas de ruido "cierran" el paso de toda señal que no supere un determinado umbral fijado por el usuario. Son muy útiles en situaciones de "directo" en las que hay multitud de micrófonos que pueden captar lo mismo que el principal, y tratamos de que la señal sólo entre por el principal (por ejemplo, en un coloquio en el que casi seguro que sólo habla una persona al mismo tiempo). También nos ayudan a "recortar" todos aquellos ruiditos no deseados que se han colado en una grabación (toses, respiraciones, rozamientos de ropas, ruidos de ambiente), siempre que no se mezclen con la señal principal.

Los expansores de dinámica actúan de manera inversa a los compresores. A partir de un determinado umbral expanden el margen dinámico en una proporción fijada por el usuario. Su utilidad puede revelarse especialmente en situaciones en las que la señal original tiene una dinámica demasiado reducida (por ejemplo, en la escucha de un disco de vinilo) y nos interesa tratar de ampliarla un poco, o también puede ayudarnos a restaurar señales grabadas con bajo nivel (aunque necesitaremos aplicar otros procesos adicionales, ya que el expansor por sí solo no bastará). Cuando necesitemos utilizar varios tipos de procesadores de dinámica hemos de actuar en primer lugar contra los ruidos indeseables (con una puerta de ruido, por ejemplo). Después podemos poner el compresor. Finalmente,

a diferencia del uso de otros procesos (reverberación, retardos), no suele tener mucho sentido combinar señal procesada en dinámica con señal seca. La normalización consiste en transformar la amplitud de la señal tomando un determinado valor como máximo y reajustando en la correspondiente proporción toda la señal. Así, cuando normalizamos a 0, si el valor máximo que tenemos en nuestro archivo es de -10dB estaremos amplificando toda la señal esa magnitud.

El problema más habitual con la normalización es la existencia de ruido de fondo, el cual, mientras está a una amplitud baja no se percibe tan molesto como cuando es amplificado en exceso (la explicación es psicoacústica). A veces será preferible normalizar a menos de 0dB, o comprimir un poco y aprovechar la ganancia de salida del compresor para aumentar el nivel definitivo. Aumentar la ganancia y normalizar son dos maneras de referirse a una misma operación, aunque en muchas ocasiones empleamos la expresión "normalizar" sólo cuando normalizamos a –10db de la escala digital 0.

1.3.-¿QUE ES EL RUIDO?Se denomina ruido a los sonidos indeseables que se generan en los componentes activos y pasivos de un circuito y que son de naturaleza aleatoria. Es un sonido que interfiere con las actividades, las conversaciones o el descanso. Un mismo sonido puede ser música o diversión para una persona y ruido para otra. A veces un ruido muy suave, como el de una canilla que gotea de noche, nos distrae impidiendo concentrarnos. Pero los ruidos más fuertes son, sin duda, más perjudiciales. : Como todo sonido, el ruido está formado por vibraciones del aire. Los ruidos extremadamente fuertes, como la explosión de un petardo demasiado cerca, pueden dañarte el oído para siempre.

Pero aun los que no son tan, tan fuertes, como la música a alto volumen, si se escuchan durante varias horas por día pueden producir sordera, después de algunos años. Los ruidos muy agudos son más dañinos que los graves. Los ruidos muy cortos y muy fuertes, como los martillazos, impactos y explosiones, también son especialmente peligrosos. Si un ruido te impide conversar normalmente, ya es peligroso. También si te hace doler los oídos o si te produce zumbidos. Sí aumenta la presión sanguínea, produce problemas al corazón, predispone a la violencia, ocasiona estrés, y disminuye la concentración. En el caso de los niños, afecta el crecimiento e interfiere con el aprendizaje. En primer lugar hay que aclarar que el oído está formado por el oído externo (la oreja y el canal auditivo), el oído medio (el tímpano y tres pequeños huesitos) y el oído interno. El oído interno tiene forma de caracol, y en su interior hay unas células muy pequeñitas, llamadas células pilosas (en un milímetro caben 500 de ellas). Ellas son las principales responsables de que oigamos lo que oímos. Pero por ser tan pequeñas son muy delicadas, y los ruidos fuertes las destruyen.

1.6-.-"CLASIFICACION DE RUIDOS"

OBJETIVO Y CAMPO DE APLICACIÓN

En esta Norma se establece una clasificación de los sonidos, que por su indeseabilidad son considerados como ruidos, de acuerdo a su presentación temporal y conforme a su estructura de componentes. Esta clasificación se emplea para establecer una diferenciación de las diversas formas de energía acústica, consideradas como ruido, que al ser emitidas por una fuente fija o móvil causan contaminación del ambiente. De esta manera pueden ser simplificados los diversos métodos de medición y de control de la mencionada contaminación ambiental por ruidos, en su descripción y aplicación. Diagrama1

SOSTENIDO ESTABLE INTERMITENTE

PULSARES PERIODICOS RUIDO

ALEATORIOS

INESTABLE FUCTUANTES IMPULSIVOS 1.7.-Clasificación del Ruido

Se pueden hacer dos clasificaciones diferentes de ruido acústico, las mismas se podrían hacer con cualquier otro ruido:

1. En función de la intensidad en conjunción con el periodo.

2. En función de la frecuencia.

Tipos de Ruidos según la intensidad y el periodo Ruido continuo o constante

El ruido continúo o constante es aquel ruido cuya intensidad permanece constante o presenta pequeñas fluctuaciones (menores a 5dB) a lo largo del tiempo.

Ruido fluctuante

El ruido fluctuante es aquel ruido cuya intensidad fluctúa (varia) a lo largo del tiempo. Las fluctuaciones pueden ser periódicas o aleatorias.

Ruido impulsivo

1.8.-Tipos de Ruidos según la frecuencia

Se distinguen tres tipos de ruido dependiendo de su frecuencia:

• Ruido blanco.

• Ruido rosa.

• Ruido marrón.

• Diagrama2

CONTINUOS

DE BANDA AMPLIA GAUSSIANOS UNIMODALES NO GAUSSIANOS MULTINODALES RUIDOS

DE BANDA ANGOSTA NO CONTINUOS DE E. CONTROLADA DE E. NO CONTROLADA TONOS PUROS BLANCO, ROJO, MORADO, MARRÓN, ROSA

Existen fuentes de ruido artificiales o generadores de ruido que emiten ruido blanco o rosa. Estos generadores de ruido son utilizados en acústica para realizar ciertas mediciones como aislamiento acústico, insonorización, reverberación, etc.

Ruido Blanco

Fonéticamente: /Shshshshsh/ (como suenan las interferencias televisivas)

Ejemplo de forma de onda de un ruido blanco.

El ruido blanco, denominado así por asociación con la luz blanca, se caracteriza por su distribución uniforme en el espectro audible (20 Hz a de 20 kHz). Es decir, es un ruido cuya respuesta en frecuencia es plana, lo que significa que su intensidad (amplitud de sonido) es constante para todas las frecuencias ff.

Ruido rosa o rosado

Fonéticamente: /Fsfsfsfsfsfs/ (como suenan las interferencias radiofónicas)La respuesta en frecuencia del ruido rosa no es plana, su intensidad decae 3decibelios por octava. El ruido rosa que emiten los generadores de ruido se utiliza con filtros de 1/3 de banda de octava para medir la acústica de salas. Se elige 1/3 de octava para el filtro porque es a partir de ahí cuando el oído es capaz de detectar irregularidades en la respuesta en frecuencia).

Ruido marrón

Fonéticamente: /Jfjfjfjfjfjfjfjfjf/ (como cuando se fríe un huevo)No es un ruido muy común pero existente en la naturaleza. El ruido marrón compuesto principalmente por ondas graves y medias.

¿Que es el ruido rosa? El ruido rosa es un ruido cuyo nivel sonoro esta caracterizado por un descenso de tres decibelios por octava. Cuando el ruido rosa se visualiza en un analizador con filtros de octava, el ruido se ve como si todas las bandas de octava tuviesen el mismo nivel sonoro, lo cual es cierto, pero el ruido rosa no tiene el mismo nivel en todas las frecuencias. Esto ocurre por que como hemos visto en el capitulo anterior los filtros de octava, tercio etc, son filtros proporcionales y por tanto cada vez que subimos una octava, doblamos el ancho de banda y por ese motivo el ruido rosa decrece 3 dB por octava, justo la proporción en que aumenta el ancho de banda, el doble. De esta forma visualizamos el ruido rosa como un ruido de nivel constante en todas las bandas de octava. Se utiliza para analizar el comportamiento de salas, altavoces, equipos de sonido etc. Es una señal conocida, mismo nivel en todas las bandas (sonido

"plano"), y si lo amplificamos con un altavoz dentro de una sala podemos conocer datos sobre el comportamiento acústico del altavoz, la sala etc. Normalmente se genera entre 20Hz. y 20Khz. Su sonido es muy parecido al que podemos oír cuando se sintoniza entre dos emisoras de FM, en el espacio que se recibe únicamente el ruido, es como un soplido.

¿Que es el ruido blanco?

El ruido blanco es un ruido cuyo nivel es constante en todas las frecuencias. Si lo visualizamos con un analizador con filtros de octava, veremos que el espectro mostrado no es lineal como hemos dicho que es el ruido blanco, si no que aumenta 3dB por octava. Esto se debe al mismo fenómeno que con el ruido rosa, al doblar la octava se dobla el ancho de banda y si se tenemos el mismo nivel sonoro en todas las frecuencias, el nivel sonoro por octava se doblara y

En conclusión

El ruido como fenómeno indeseable de un amplificador debe atenuarse al máximo sobre todo en las primeras etapas del equipo pues el producido en ellas es el más amplificado y por tanto el que constituye un mayor peligro a la hora de obtener una buena y clara reproducción del sonido.

El dB

Si se confecciona una tabla que relacione a las potencias y a las relaciones auditivas, tal como la exponemos a continuación, se observa que las sensaciones auditivas son los exponentes que afectan al 10 que multiplica a la potencia umbral que hemos tomado como referencia.

potencias Sensaciones

10⁰ w 0 0

10¹ w 0 1

10² w 0 2

10³ w 0 3

10⁴ w 0 4

10⁵ w 0 5

10⁶ w 0 6

10⁷ w 0 7

10⁸ w 0 8

Figura 4 relación entre potencias y relaciones auditivas

Según lo expuesto se llega a la conclusión de que para obtener el un aumento unitario de la sensación auditiva es preciso aumentar la potencia diez veces. Una relación como la expuesta es una relación logarítmica, por lo que podemos afirmar que el oído, En cuanto a sensaciones sonoras se refiere, responde logarítmicamente a las variaciones de potencia es por ello que los potenciómetros de volumen de los amplificadores son de tipo logarítmico. Esta unidad que relaciona 2 potencias se llama belio se dice que una potencia P2 es 1belio mayor que otra P1 .Cuando el cociente P2 /P1 es igual a 10. La diferencia entre las 2 potencias será de 2 belios cuando el cociente entre ambos es de 10² =100, es de tres belios cuando el cociente sea de 10³ =1000 y de n belios cuando el cociente entre ambas potencias sea igual a 10ⁿ .

Dado a que nuestro oído es capaz de captar diferencias de intensidad sonora inferiores a un belio, en la practica se utiliza una unidad diez veces menor, el decibelio .que se representa por la abreviatura dB. Para obtener la diferencia entre las dos potencias que difieran en cierto número de decibelios, basta con dividir este numero por 10, obteniéndose la relación en belios

Nivel de presión sonora: El nivel de presión sonora en decibelios correspondiente a una presión sonora p, Se define por:

dB p p p

p

L_w =10log₁₀( / ₀)² =20log₁₀( / ₀)

Donde p⁰

es la presión sonora de referencia Al expresar la presión sonora sobre una escala logarítmica, es costumbre comparar la presión sonora de todos los sonidos en el aire con un valor de referencia de 20(µPa), en este sentido podemos decir que nivel de presión sonora referidos a 20(µPa) la cual ha sido adoptada por un acuerdo internacional. Se aproxima al nivel de presión sonora mínimo que es audible por el oído normal de un adulto joven dentro del rango de frecuencias en que es más sensible nivel de presión sonora se expresa en decibeles (dB). Un incremento de 1dB no representa un incremento fijo de la presión sino un aumento relativo de un 12,2%. El valor de Pref se ha elegido porque coincide con el umbral de audición normal para 1kHz, lo cual implica que un sonido se puede percibir cuando NPS>0dB. En la Tabla 1.1 se dan valores típicos de la presión eficaz sonora y del NPS para algunos de los sonidos más habituales.

Tabla 1.1 Presión sonora y nivel de presión sonora para algunas fuentes sonoras y ambientes acústicos típicos. Tabla1.1

Fuente Pref (Pa) NPS(dB)

Umbral del dolor 20 120

Discoteca a todo volumen 6.3 110

Martillo neumático a 2m 3.6 105

Ambiente industrial ruidoso 0.63 90 Piano a 1m con fuerza media 0.20 80 Automóvil silencioso a 2m 0.063 70

Conversación normal 0.020 60

Ruido urbano de noche 0.0063 50 Habitación interior de día 0.0020 40 Habitación interior de noche 0.00063 30 Estudio de grabación 0.00020 20 Cámara sono-amortiguada 0.000063 10 Umbral de audición a 1KHz 0.000020 0

Fuente: Ciryl M. Harris “MANUAL de mediciones acústicas y control de ruido

1.5.- ¿QUÉ OIMOS?

Hemos definido ya el sonido como cualquier variación de presión que se pueda oír por un oído humano. Esto significa una gama de frecuencias a partir de 20 hertzios a 20 kilociclos para un oído humano joven, sano. En términos del nivel de presión sana, los sonidos audibles se extienden del umbral de oír en 0 DB al umbral del dolor que puede estar sobre DB 130. Aunque un aumento de DB 6 representa doblar de la presión sana, un aumento de DB cerca de 10 se requiere antes de que el sonido aparezca subjetivo ser dos veces tan ruidoso. (El cambio más pequeño que podemos oír es DB cerca de 3). La intensidad subjetiva o percibida de un sonido es determinada por varios factores complejos. Un tal factor es que el oído humano no es igualmente sensible en todas las frecuencias. Es el más sensible a los sonidos entre 2 kilociclos y 5 kilociclos, y menos sensible en frecuencias más altas y más bajas

figura 6 intensidad audible del oído humano

figura 7 intensidad audible

1.6.- ¿CÓMO OIMOS?

El oído humano consiste en tres porciones principales; el oído externo, oído medio y oído interno. El oído externo, consistiendo en el pabellón de la oreja y el canal auditivo, recoge las ondas acústicas aerotransportadas que entonces vibran el tímpano, que es el interfaz con el oído medio. El oído medio actúa como dispositivo que empareja de la impedancia y tiene tres huesos pequeños el funcionar como sistema de palancas. Estos huesos transfieren la vibración al oído interno que consiste en dos sistemas separados, los canales semicirculares para el equilibrio que controla y la cóclea. La cóclea es el tubo caracol-formado que es dividido longitudinalmente en dos porciones por la membrana basilar. En respuesta a un estímulo acústico el líquido en la cóclea se disturba y éste tuerce la membrana basilar en que superficie superior están los millares de células de pelo muy sensibles. Las células de pelo colocan esta distorsión y la transforman en los impulsos de nervio que entonces se transmiten al cerebro. La exposición prolongada a los sonidos ruidosos causa daño a las células de pelo con el resultado que la capacidad de oído se deteriore progresivamente. Al principio, el daños a algunas células de pelo no es sensible, pero como más de las células de pelo se dañan, el cerebro pueden compensan no más de largo para la pérdida de información. Las palabras funcionadas en uno a, discurso y ruido de fondo no pueden ser distinguidas y la música se amortigua. El daño es considerable e irremediable habrán ocurrido para el momento en que el oyente sea enterado de la pérdida. La pérdida auditiva del oído causada por la exposición de ruido es normalmente la más grande en esas frecuencias (alrededor 4 kilociclos) donde está el más sensible el oído.

¿PORQUE MEDIR EL SONIDO?

Las medidas proporcionan las cantidades definidas que describen y clasifican sonidos. Estas medidas pueden proporcionar ventajas tales como acústica constructiva mejorada y altavoces, así aumentando nuestro disfrute de la música, en el salón de conciertos y en el país. Las medidas sanas también permiten el análisis exacto, científico de sonidos molestos. Sin embargo, debemos recordar que debido a las diferencias fisiológicas y psicológicas entre los individuos, el grado de la molestia no se puede medir científico para una persona dada. Pero las medidas nos dan medios objetivos de comparar sonidos molestos bajo diversas condiciones. Las medidas sanas también dan una indicación clara de cuando un sonido puede causar daño a la audiencia y permitir que las medidas correctivas sean tomadas. El grado de daño de la audiencia se puede determinar por la audiometría que mide la sensibilidad de la audiencia de una persona. Así, las medidas sanas son una parte vital de programas de la conservación de audiencia.

Finalmente, la medida y el análisis del sonido es una herramienta de diagnóstico de gran alcance en programas de la reducción del nivel de ruidos - de aeropuertos, a las fábricas, de carreteras, de hogares y de estudios de grabación.

Es una herramienta que puede ayudar a mejorar la calidad de nuestras vidas.

MEDIDA DEL SONIDO

En el proceso de propagación del ruido hay involucrado un transporte de energía.

Esto se pone dramáticamente de manifiesto en la destrucción causada por las ondas explosivas. En menor escala el proceso es el mismo, la energía de la superficie vibrante (fuente) se transmite por medio de la onda de propagación a la velocidad del sonido. En cualquier punto del camino de transmisión, la energía acústica consiste en la suma de la energía potencial y de la energía cinética asociada con el movimiento de la partícula en dicho punto. La energía potencia se debe a la compresión elástica del medio y la energía cinética se debe a la velocidad de la masa de la partícula. La energía media que atraviesa sobre una superficie perpendicular a la dirección de propagación es equivalente al trabajo medio realizado sobre dicha superficie. Puesto que el trabajo se define como el producto de la fuerza por la distancia o el producto de la presión por el área y por la distancia, y puesto que la potencia se define como la velocidad a la que se realiza el trabajo, la potencia acústica se puede definir como:

W = Potencia acústica = Valor medio de (presión acústica x velocidad de la partícula) x área

El resultado viene expresado en vatios cuando la presión se expresa en N/m², la velocidad en m/s y el área en m².

La potencia instantánea, esto es la cantidad de energía sonora que por unidad de tiempo puede radiar una fuente en un instante dado, puede fluctuar considerablemente. El valor máximo en un intervalo cualquiera se denomina valor de pico de la potencia. Para muchos tipos de ruidos el valor del pico de potencia puede ser de 100 a 1000 veces superior a la potencia media. La potencia media depende del intervalo de tiempo sobre el cual se ha tomado el valor promedio y del método de promediación. El valor medio de la potencia acústica de un sonido conversacional es del orden de 0,00001 vatios. Otras veces el sonido se mide por su intensidad acústica que se define como la cantidad de potencia acústica que atraviesa un área en una dirección determinada, así

I = Intensidad acústica = Valor medio de (presión acústica x velocidad de la partícula)

El rango de presiones sonoras encontradas en los trabajos de control del ruido es tan grande que resulta conveniente emplear una magnitud que sea proporcional al logaritmo de la presión acústica en lugar de utilizar una escala lineal. Esto se debe a que la escala logarítmica tiene el efecto de comprimir el rango de valores considerados. Por definición un nivel, expresado en decibelios (dB), es 10 veces el logaritmo de la relación de dos magnitudes que son proporcionales a la potencia, una de las cuales es la base de referencia.

El nivel de potencia acústica Lw de una fuente, en decibelios, está dada por:

En donde W = potencia de la fuente en vatios, W0 = potencia de referencia en vatios. La potencia del sonido de referencia normalizado W0 es de 10^-12 vatios, esto es, 1 picovatio.

El nivel de presión acústica Lp en decibelios, correspondiente a una presión acústica p, está dado en donde p0 es la presión acústica del sonido de referencia.

En el aire la presión acústica de referencia es de 20micropascales. Este valor ha sido adoptado por acuerdo internacional y, en general, representa la mínima presión acústica que es audible por un oído adulto joven en el rango de frecuencias en las cuales el oído es más sensible, en condiciones de silencio total.

El término de nivel de potencia acústica no debe confundirse con el de nivel de presión acústica, aunque ambos se expresan igualmente en decibelios. El primero mide la potencia acústica radiada por la fuente, mientras que el segundo mide la

de ruido son lo suficientemente elevados como para que produzcan riesgos auditivos en las personas expuestas. Hay situaciones en las que el nivel de ruido no es suficientemente importante como para producir daños auditivos, pero que produce molestias por interferencia con la comunicación oral. En muchas ocasiones no es suficiente con especificar el nivel de presión acústica para un equipo individual ya que los niveles sonoros combinados de varias máquinas pueden exceder del nivel acústico deseado en un área aunque los niveles de los equipos individuales pueden ser aceptables. Las medidas son necesarias para asegurar que la fuente y las características del ruido producido por la misma para una máquina concreta no superen los valores admisibles. Por otra parte, las condiciones acústicas de un ambiente pueden cambiar como consecuencia de cambios de herramientas, del proceso, de nuevos equipos, etc. Se hace pues necesario un programa de mediciones como parte de un programa de control del ruido. La instrumentación para medidas acústicas es una parte esencial del programa de control del ruido y las medidas deben tomarse y los valores analizarse adecuadamente. Los instrumentos utilizados para medir el nivel de ruido se denominan sonómetros y proporcionan una indicación del nivel acústico (promediado en el tiempo) de las ondas sonoras que inciden sobre el micrófono. El nivel del sonido se visualiza normalmente sobre una escala graduada con un indicador de aguja móvil o en un indicador digital. Muchos sonómetros son pequeños, ligeros y alimentados por batería. El oído no es igualmente sensible para todas las frecuencias. Por esta razón, incluso aunque el nivel de presión acústica de dos sonidos diferentes pueda ser la misma, pueden interpretarse como de distinto nivel si uno de ellos presenta una mayor concentración en las frecuencias en que el oído es más sensible. Por esta razón, se incorpora en los sonómetros filtros de ponderación en frecuencia que modifican la sensibilidad del sonómetro con respecto a las frecuencias que son menos audibles por el oído.

Muchos sonómetros están provistos de diferentes filtros de ponderación sensibilidad-frecuencia. La escala de ponderación A es la utilizada más frecuentemente. La escala A está internacionalmente normalizada y se ajusta su curva de ponderación a la respuesta del oído humano. Los valores del nivel acústico medidos con esta escala se conocen como dB(A), con la letra de la escala correspondiente entre paréntesis. Hay otras escalas de ponderación utilizadas menos frecuentemente tales como la escala B, usada para sonidos de intensidad media, la escala C, usada para sonidos altos, y la escala D, usada para medida del ruido de aviones a reacción. Debido a su buen acuerdo con la respuesta subjetiva, la escala A es la que se suele emplear normalmente para todos los niveles, siendo relativamente poco frecuente el uso de las escalas B, C y D. Algunos sonómetros tienen una respuesta plana que es esencialmente independiente de la frecuencia. Todas las frecuencias tienen igual peso y los niveles acústicos medidos se dicen no ponderados, expresándose su valor en dB.

Los niveles de ruido pueden variar rápidamente con el tiempo con lo cual las indicaciones instantáneas del sonómetro variarán correspondientemente siendo difíciles de leer. Para evitar estas variaciones tan rápidas, los sonómetros suelen incorporan medios de promediación del nivel acústico durante un intervalo de tiempo determinado. Muchos sonómetros permiten seleccionar dos tiempos de promediación (rápido y lento): 0,125 segundos y 1,0 segundo respectivamente. La

selección apropiada del tiempo de promediación depende de la rapidez con que fluctúe el nivel del sonido medido, así como de la norma aplicable a la medida.

Sonómetros más completos disponen de ajustes adicionales para constantes de tiempo adecuadas a ruidos de variación rápida, tales como los de tipo impulsivo, o para la determinación del valor de pico o de cresta de un sonido. Así la escala de impulso tiene una constante de tiempo muy rápida de subida y una constante de tiempo muy lenta de bajada. Su finalidad es la de presentar un valor que represente cómo considera de alto el oído humano un sonido de corta duración, es decir, cuanto de molesto es, en lugar de qué riesgo de daño auditivo presenta.

El valor de pico tiene como misión la de medir el nivel de pico de la presión acústica real de un sonido de corta duración. Permite medir valores de pico de un sonido cuya duración puede ser del orden de 50 microsegundos. Una característica importante del ruido es la de su distribución con respecto a la frecuencia dentro del rango de frecuencias audibles. Los instrumentos empleados para medir tal distribución de frecuencias se denominan analizadores espectrales.

El proceso de determinar esta distribución se conoce como análisis espectral.

Muchos analizadores espectrales dividen el rango de frecuencias audibles en bandas de octava de ancho. Una octava es el intervalo de frecuencia entre dos frecuencias cuya relación es de 2:1. El nivel de presión acústica dentro de una banda que tiene el ancho de una octava se conoce como nivel en banda de octava. La representación del nivel en bandas de octava en función de la frecuencia se denomina espectro en bandas de octava. Cuando se requiere una información más detallada que la suministrada por el análisis en bandas de octava se puede usar el análisis en tercios de banda de octava. Como su nombre indica, un analizador en tercios de banda de octava tiene bandas de frecuencia de un tercio de octava de ancho. Frecuentemente, los sonidos emitidos por las fuentes de ruido fluctúan ampliamente durante un período de tiempo dado. Puede medirse un valor medio del ruido durante dicho período conocido como nivel de presión acústica equivalente Leq. El Leq es el nivel equivalente de ruido continuo que suministrase la misma energía acústica que la del ruido fluctuante medido en el mismo período de tiempo.

1.7.- El medidor básico del nivel de sonido (Sonómetro)

figura 9.-diagrama de la conformación interna de un sonómetro

El sonómetro a nivel de ponderación A es un instrumento diseñado para responder al sonido aproximadamente de la misma manera que el oído humano y a la elasticidad objetiva, medidas reproductivas del nivel de presión sana. Hay muchos sistemas que miden los diversos sonidos posibles. Aunque es diferente detalladamente, cada sistema consiste en un micrófono, una sección de proceso y una unidad indicadora de salida (pantalla o display). El micrófono convierte la señal de sonidos a una señal eléctrica equivalente. El tipo más conveniente de micrófono para los metros del nivel de sonido es el micrófono de condensador, que combina con precisión la estabilidad y confiabilidad. La señal eléctrica producida por el micrófono es absolutamente pequeña y así que es amplificada por un preamplificador antes de ser procesado. Diversos tipos de proceso se pueden realizar en la señal. La señal puede pasar a través de una red que carga.

Es relativamente simple construir un circuito electrónico que logre que la sensibilidad varíe con respecto a la frecuencia de la misma manera que el oído humano, así simulando los contornos de intensidad igual. Esto ha dado lugar a tres diversas características internacionalmente estandardizadas llamadas los ponderadores de "A", de "B" y de "C".

LOS NIVELES SONOROS PONDERADOS; (SONOMETROS)

Son niveles que se obtienen a partir de la lectura de un sonómetro aunque pueden calcularse a partir de otras medidas como se Indica en la tabla 1.7.1). El comentario aquí se limita a aquellas características que son necesarias para comprender los distintos tipos de niveles sonoros. Ya que el oído no es igualmente sensible a todas las frecuencias. Por esta razón, aunque el nivel de presión sonora de dos sonidos distintos sea el mismo, el primero puede juzgarse como más alto que el segundo si el nivel de presión sonora del primero está concentrado en una región de frecuencias donde el oído es más sensible. Así, el nivel de presión sonora no es una medida de la sonoridad. Para obtener niveles que mantengan una relación más estrecha con los enjuiciamientos de sonoridad que los niveles de presión sonora, la ponderación en frecuencia se incorpora en los sonómetros para alterar la sensibilidad del aparato frecuencias a las que el oído es menos sensible. Para tener en cuenta este cambio en la sensibilidad en función de la frecuencia, se han incorporado tres características (como las ponderaciones A, B y C. Consideremos, por ejemplo, la ponderación A; a 125 Hz., la sensibilidad del sonómetro se reduce en 16.1dB (véase en la tabla 1.2). Supongamos así que dos sonidos estables son medidos mediante un sonómetro, uno de ellos con una frecuencia de 1000Hz y otro de 125Hz; ambos con un nivel de presión sonora de 60dB. Si el instrumento de medida emplea la ponderación A, el nivel sonoro con ponderación A para 1000Hz sería 60dB, pero el nivel sonoro con ponderación A para 125Hz seria de 43.9Hz

Tabla 1.7.1 Frecuencia de respuesta relativa a un sonómetro con ponderación A frente a sonidos con incidencia de llegada aleatoria

frecuencia (Hz) ponderación A(dB)

25 -44.7

31.5 -39.4

40 -34.6

50 -30.2

63 -26.2

80 -22.5

100 -19.1

125 -16.1

160 -13.4

200 -10.9

250 -8.6

315 -6.6

400 -4.8

500 -3.2

630 -1.9

800 -0.8

1000 0

1250 0.6

1600 1

200 1.2

2500 1.3

3150 1.2

4000 1

5000 0.5

6300 -0.1

8000 -1.1

10000 -2.5

Fuente : Ciryl M. Harris “MANUAL DE MEDICIONES ACUSTICAS DE

MEDICIONES ACUSTICAS Y CONTROL DE RUIDO”

Los niveles sonoros medidos con un sonómetro que emplea ponderaciones A, B y C se denominan niveles sonoros con ponderación A, niveles sonoros con ponderación B y niveles sonoros con ponderación C, respectivamente. En todos los casos, la unidad es el decibelio. Sin embargo, es práctica habitual añadir la letra apropiada, entre paréntesis, después del símbolo de la unidad para recordar a ponderación utilizada, por ejemplo dB(A); sea cual sea la ponderación indicada por la letra, la unidad sigue siendo el decibelio. De entre las redes de ponderación incluidas en los sonómetros, la A es la más utilizada en el campo del control del ruido

figura 10, niveles sonoros “rápido y lento”

Ponderación temporal repuesta rápida y lenta.

Supongamos que usamos un sonómetro para medir un sonido cuyo nivel fluctúa con mucha rapidez. La indicación del medidor (o lectura digital) no seguirá fluctuaciones tan rápidas. Por ello, el sonómetro realiza un promedio temporal, que se describe en promedios o ponderaciones temporales. Las ponderaciones temporales exponenciales ponen más énfasis en los sonidos que han ocurrido más recientemente que en aquellos que lo han hecho anteriormente. En un sonómetro existen dos tipos de ponderaciones temporales exponenciales rápida y lenta (a veces denominadas respuesta rápida y respuesta lenta). La respuesta rápida utiliza un tiempo constante de aproximadamente 1/8 de segundo y la respuesta lenta una constante temporal de aproximadamente 1 segundo. Para sonidos cuyo nivel fluctúa rápidamente, la indicación del medidor puede depender de la selección de la ponderación temporal

Por esta razón al publicar los resultados se a de asumir que sea utilizado la ponderación temporal rápida para sonidos estables el indicador de medida del nivel sonoro es independiente del promedio temporal utilizado

Combinación de niveles

A menudo es necesario combinar niveles, por ejemplo:

1 Para calcular el nivel sonoro que resulta de la combinación de fuentes de ruido.

2 Para determinar el nivel sonoro combinado de una fuente mas el ruido de fondo.

3 Para calcular el nivel de presión sonora global a partir de niveles de banda de octava o niveles de banda de tercio de octava.

4 Para calcular el nivel sonoro con ponderación (A) para un espectro determinado de banda de octava.

5 Para combinar el nivel de presión sonora de dos o más fuentes de sonido.

6 Para calcular el nivel sonoro con ponderación (A) a partir de los niveles de potencia sonora de banda de octava

El nivel de una combinación no es la suma de los niveles individuales. Por ejemplo en un punto determinado, si una máquina produce un nivel sonoro de 50dB y una segunda máquina también produce un nivel de 50dB, mientras ambas están funcionando, el nivel sonoro combinado no es 100dB. Esto se debe a que el nivel sonoro, en decibelios, no sigue una escala lineal; la escala es logarítmica. Para averiguar el nivel de la combinación, se puede usar el siguiente procedimiento.

Supongamos que L1, es el nivel debido a una fuente de sonido y L2 es el nivel debido a la segunda fuente, y supongamos que L1 es más alto que L2. Entonces el nivel de la combinación de ambas fuentes es igual a (L1 + A), donde A, el número de decibelios que hay que añadir al más alto de los dos niveles, viene dado por la figura 1.7.2

Figura 1.7.2 Gráfico para combinar dos niveles, L1 y L2; L1 es el mayor de los dos. La escala de la izquierda muestra el número de decibeles A al que hay que añadir al nivel más alto L1 para obtener el nivel de la combinación de L1 y L2.

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Fuente : Ciryl M. Harris “MANUAL DE MEDICIONES ACUSTICAS DE MEDICIONES ACUSTICAS Y CONTROL DE RUIDO”.

Ejemplos

1.- Combinar dos niveles sonoros. En un punto determinado, una máquina produce un nivel sonoro de 60dB. Una segunda máquina produce un nivel sonoro de56.2dB en ese mismo punto. ¿Cuál es el nivel sonoro cuando ambas máquinas funcionan simultáneamente?

La diferencia entre estos dos niveles es 3.8dB. De acuerdo con la figura 2.3 el valor correspondiente de A es 1.5dB. Por lo tanto, el nivel sonoro combinado cuando ambas maquinas funcionan es de (60+1.5)= 61Db

2.- Combinar varios niveles sonoros. En un punto determinado, una maquina produce un nivel sonoro de 60dB si es la única en operación. Una segunda máquina produce un nivel de 56.2dB si es la única que funciona. Una tercera máquina produce un nivel de 55dB si sólo ella funciona. ¿Cuál es el nivel sonoro de las tres operando simultáneamente?

Primero combinamos los niveles producidos por la primera y la segunda maquina como en el ejemplo anterior. Se obtiene un nivel sonoro de 61.5dB. La diferencia entre este nivel combinado y el producido por la tercera máquina es (61.5 - 55) = 6.5dB. De acuerdo con la figura 2.3, hay que añadir 0.9dB a 61,5dB. Por tanto, el nivel combinado de las tres maquinas es de (61.5+0.9) =62.4dB

figura11.- combinación de niveles de dos maquinas

1.8.-CALIBRACIÓN

La etapa pasada de un metro del nivel de sonido (dosímetro) es la unidad de lectura de salida (display) que exhibe el nivel de sonido en dB, o una cierta otra unidad derivada tal como dB(A) (que signifique que el nivel de sonido medido ha sido en ponderación A ). La señal puede también estar disponible en los zócalos de la salida, en forma de la corriente alterna o de la corriente continua para la conexión a los instrumentos externos tales como registradores del nivel o de cinta para proporcionar un expediente y/o para la transformación posterior. Los metros del nivel de sonido se deben calibrar para proporcionar resultados confiables y exactos. Y la mejor forma de hacerlo es colocando un calibrador acústico portátil, tal como un calibrador del nivel de sonido, directamente sobre el micrófono. Estos calibradores proporcionan un nivel de presión exacto y definido a el cual el metro del nivel de sonido pueda ser ajustado. Es un buen habito calibrar los metros del nivel de sonido inmediatamente antes y después de cada sesión de la medida. Si van a ser grabadas las mediciones de ruido, entonces la señal de la calibración se debe también registrar para proporcionar un nivel de referencia en aparato de lectura.

figura 12.- calibración del micrófono

1.9.-RESPUESTA DEL DETECTOR

•La respuesta del detector la mayoría de los sonidos que necesiten ser medidos fluctúan en nivel. Para medir el sonido que deseamos correctamente y para poder medir estas variaciones tan exactamente como sea posible. Necesitamos acoplarnos a este mismo. Sin embargo, si fluctúa el nivel de sonido demasiado rápido, las exhibiciones análogas (tales como en un dosímetro de bobina) cambian tan irregularmente que es imposible conseguir una lectura significativa.

Por esta razón, dos características de la respuesta del detector fueron estandardizadas. Éstas se conocen como "F" (para rápido) y "S" (para lento). "F"

tiene una constante del tiempo de 125 milisegundos y proporciona una respuesta rápida de la exhibición que reacciona permitiéndonos seguir y medir niveles de sonido que no fluctúan tan rápidamente. "S" con una constante del tiempo de 1 segundo da una respuesta más lenta que las ayudas medias-hacia fuera las fluctuaciones de la exhibición en un metro análogo, que sería de otra manera imposible leer con la constante del tiempo de "F". Muchos metros modernos de nivel de sonido tienen indicadores digitales que superen en gran parte el problema de exhibiciones que fluctúan, indicando el valor del RMS del máximo medido dentro de preceder en segundo lugar. La selección de la característica apropiada del detector entonces es dictada a menudo por el estándar sobre el cual las medidas deben ser basadas.

1.10.-LOS PARÁMETROS DE ENERGIA

•Los parámetros de la energía como sonido, son una forma de energía que en el nivel potencial pueden causar daños a la audiencia. Depende no solamente del potencial sonoro sino también depende del tiempo de exposición a este. Por ejemplo, la exposición a un sonido ruidoso por 4 horas es mucho más dañina que una exposición de una hora al mismo sonido. Para determinar que tan dañino puede ser para una audiencia la exposición a un ambiente de sonidos, el nivel de sonido y la duración de la exposición se deben medidos y combinados para proporcionar una determinación de la energía recibida. Para los niveles de sonido constantes, esto es fácil, pero si el nivel de sonido varía, el nivel se debe muestrear en varias ocasiones sobre un período de muestreo bien definido. De acuerdo con estas muestras, es entonces posible calcular un solo valor conocido como el nivel de sonido o el Leq continuo equivalente que tiene el mismo contenido en energía y por lo tanto el mismo potencial del daños de la audiencia que el nivel de sonido que varía. Para un Leq en ponderación A se utiliza el símbolo LAeq. Además de determinar el potencial del daño de la audiencia de un sonido, las medidas de Leq también se utilizan para muchos otros tipos de medidas de ruido, por ejemplo el ruido-molestia de la comunidad. Si el nivel de sonido varía de una manera acorde, un Leq se puede calcular usando medidas de un metro del nivel de sonido y de un cronómetro

figura 14.- los parámetros de energía

Divulgue las medidas de la exposición de ruido de la dosis en los individuos que se mueven entre muchos diversos ambientes de ruido durante el día laborable pueden ser obtenidos usando los metros de dosis del ruido. Estos instrumentos son portátiles y se pueden llevar adentro el bolsillo de una persona. El micrófono se puede separar del cuerpo del dosímetro y se debe montar preferiblemente cerca de los individuos más oído expuesto ruido. Los metros de dosis del ruido exhiben el porcentaje de la dosis permisible diaria del ruido. Dos diversas maneras de calcular la dosis del ruido se utilizan. La diferencia entre los dos métodos es debido al permiso incorporado para la recuperación de oír durante períodos reservados. Actualmente, ambos métodos esencialmente utilizan una base del 90dB(A) por un día de 8 horas. La organización de estándares internacional (ISO) 1999 define un método que utilice solamente los criterios de la energía y no tenga en cuenta ningún la recuperación de la audiencia. Así, un aumento de 3dB en el nivel de presión sana parte en dos el período permitido de la exposición. Por ejemplo un aumento en nivel de sonido a partir de 90dB(A) A 93dB(A) se debe acompañar por una partición en dos de la duración permitida de la exposición a partir de 8 horas a 4 horas. En los Estados Unidos la Occupational Safety and Health Administration (OSHA) define otra relación que permita un aumento 5dB en el nivel de sonido para cada partición en dos del período permisible de la exposición. Así, un aumento en nivel de sonido a partir de 90 dB(A) A 95dB(A) es acompañado por una partición en dos de la duración permisible de la exposición a partir del 8 a 4 horas

1.11.-LA CAMARA ANECOICA

Figura 16.- la cámara anecoica

Los compartimientos anecoicos (cuartos fonoabsorbentes) para hacer medidas en campo libre, totalmente sin objetos de reflejo, las medidas se deben hacer al aire libre sobre una base o trípode. En un compartimiento anecoico el techo, el piso y todas las paredes son cubiertos por un material altamente absorbente que elimine reflexiones. Así, el nivel de presión sana en cualquier dirección dada de la fuente de ruido se puede medir sin la presencia de reflexiones que interfieren. Los compartimientos de la reverberación (cuartos de practicas) el contrario de un compartimiento anecoico son el compartimiento de la reverberación donde todas las superficies se hacen tan duras y reflexivas como sea posible y donde existen ningunas superficies paralelas. Esto crea un campo difuso supuesto porque la energía sana se distribuye uniformemente a través del cuarto. En este tipo de sitio, es posible medir la salida de energía acústica total de la fuente de ruido, pero el nivel de presión sana en cualquier punto será un valor medio debido a las reflexiones. Pues tales cuartos son más caros al construir que los compartimientos anecoicos y que encuentran un uso extenso para las investigaciones del ruido de la maquinaria.

1.12.-LA PROPAGACIÓN CORRECTA DEL SONIDO

La propagación del sonido en el aire se puede comparar a la ondulación en una charca. La ondulación se separa hacia fuera uniformemente en todas las direcciones, disminuyendo en amplitud mientras que se mueven más lejos desde la fuente. Para el sonido en aire, cuando la distancia dobla, la amplitud cae por la mitad - que es una gota de 6dB Así, si usted está en una posición a un metro de la fuente y mueve un metro más futuro lejos desde la fuente, el nivel de presión sana caerá por 6dB. Si usted se traslada a 4 metros, caerá por 12dB, 8 metros por 18dB, etcétera. Sin embargo, esto es solamente verdad cuando no hay objetos de reflejo o de bloqueo en la trayectoria de los sonidos. Tales condiciones ideales se llaman las condiciones del campo libre. Con un obstáculo en la trayectoria de los sonidos, la parte del sonido será reflejada, parte absorbida y el resto será transmitido a través del objeto. Se refleja, se absorbe o se transmite cuánto sonido depende de las características del objeto, de su tamaño y de la longitud de onda del sonido. En general, el objeto debe ser más grande de una longitud de onda para disturbar perceptiblemente el sonido. Por ejemplo, en 10 kilociclos la longitud de onda es los 3,4cm – es tan pequeño que incluso un micrófono tendrá una perdida en el campo de los sonidos. La absorción y el aislamiento por lo tanto las mediciones correctas y el aislamiento sano no se alcanzan fácilmente. Pero, en 100 hertzios, la longitud de onda es 3.4 metros y el aislamiento sano llega a ser mucho más difícil. Usted ha notado probablemente esto cuando escucha la música que se toca desde otro cuarto.

1.13.-EL CUARTO DE PRACTICAS

La mayoría de medidas sanas se hace en el cuarto de prácticas, Cuartos que no son ni anecoicos ni reverberantes - pero en alguna parte mientras tanto. Esto hace difícil de encontrar las posiciones que miden correctamente la emisión de ruidos de una fuente dada. Al determinar la emisión de una sola fuente, varios errores son posibles. Si las medidas se hacen también cerca de la máquina, el SPL puede variar perceptiblemente con un cambio pequeño en la posición del dosímetro.

Esto ocurrirá en una distancia menos que la longitud de onda de la frecuencia más baja emitida de la máquina, o en menos de dos veces la dimensión más grande de la máquina, cualquier distancia es la mayor. Esta área se llama el campo-cercano de la máquina, y las medidas en esta región deben ser evitadas si es posible.

Otros errores pueden presentarse si usted mide demasiado lejos de la máquina.

Aquí, la reflexión de las paredes y otros objetos pueden ser tan fuertes justo como el sonido directo de la máquina y las medidas correctas no serán posibles. Esta región se llama el campo reverberante. Entre el campo reverberante y el campo cercano está el campo libre que puede ser encontrado observando que el nivel cae 6dB para cada uno que dobla en distancia de la fuente. Las medidas del SPL se deben hacer en esta región. Sin embargo, es absolutamente posible, que son las condiciones así que reverberante o el cuarto es tan pequeño que existe ningún campo-libre. En tales casos algunos estándares (tales como ISO 3746) sugieren una corrección ambiental para explicar el efecto del sonido reflejado.

Figura18.- reflexiones en el cuarto de prácticas