Conceptos Clave del Sonido y Ruido: Medición y Características

Conceptos Fundamentales del Sonido y el Ruido

El sonido es cualquier variación de la presión en el aire que puede ser detectada por el oído humano. El ruido, en cambio, se define como un sonido no deseado o molesto. Actualmente, el ruido se considera un factor de riesgo para la salud.

Características del Sonido

• Amplitud (A): Es el valor máximo de movimiento de una onda, representando la distancia máxima de la onda. Cuanto mayor sea la amplitud (A), más fuerte será la sensación sonora que percibimos.
• Periodo (T): Es el tiempo (en segundos) que tarda una onda en realizar una oscilación completa. Representa las veces que se repite la onda, por encima y por debajo del eje.
• Longitud de Onda (λ): Es la distancia entre dos puntos consecutivos en el mismo estado de vibración.
• Frecuencia (f): Es el número de perturbaciones (pulsaciones) por segundo y se mide en hercios (Hz). El rango audible para el oído humano va desde los 20 Hz hasta los 20.000 Hz.
• Velocidad (c): Indica la distancia recorrida por las ondas sonoras en un segundo.
• Presión Acústica (P): Es el valor de las variaciones (expresado en pascales) que produce la propagación de una onda sonora sobre la presión atmosférica.
• Potencia Acústica (W): Es la cantidad de energía acústica (expresada en vatios) emitida por una fuente de sonido. Su valor no depende de las condiciones del recinto, pero sí de la frecuencia.
• Nivel de Potencia Acústica (L_W): Es la potencia acústica expresada en decibelios (dB).

Propagación del Sonido

Cuando un sonido se propaga en un medio y encuentra un obstáculo, pueden ocurrir varios fenómenos:

1. Reflexión: La energía es devuelta al medio de propagación.
   • Superficie lisa: El ángulo del sonido reflejado es igual al ángulo del sonido incidente.
   • Superficie irregular: El sonido se refleja en múltiples direcciones.
2. Difracción: Cuando una onda sonora encuentra un obstáculo pequeño, el frente de onda cambia de dirección en los bordes del obstáculo.
3. Absorción: La energía que incide en el obstáculo no es devuelta, sino que se transforma en calor. La cantidad de energía absorbida depende del material.
4. Transmisión: La energía incidente traspasa el obstáculo, volviendo al medio de transmisión.

Tipos de Ruido

Clasificación según el Tiempo

• Ruido continuo: Ejemplo: ventilación.
• Ruido continuo intermitente: Ejemplo: compresor.
• Ruido transitorio: Ejemplo: un avión.
• Ruido fluctuante: Ejemplo: ambiente industrial (irregular).
• Ruido impulsivo simple: Ejemplo: disparo.
• Ruido impulsivo repetitivo: Ejemplo: prensa.

Clasificación según la Frecuencia

Se representa la frecuencia en función de los decibelios. Un ejemplo de tono puro es un silbato.

Instrumentación para la Medición del Ruido

Tipos y Características de los Instrumentos

El sonómetro es un instrumento diseñado para responder al sonido de forma similar al oído humano.

Clasificación de Sonómetros según su Precisión

• Tipo 0: Sonómetro patrón (máxima precisión).
• Tipo 1: Sonómetro de precisión (gran precisión).
• Tipo 2: Sonómetro de uso general (precisión media).
• Tipo 3: Sonómetro de inspección (baja precisión).

Partes de un Sonómetro

1. Micrófono: Recibe las variaciones de presión sonora y las convierte en señales eléctricas. Es la parte más sensible.
2. Componentes eléctricos y electrónicos: Amplifican y procesan las señales.
3. Filtros o redes de ponderación de frecuencia: Acomodan el rango de lectura a los niveles a medir.
4. Detector: Convierte la señal eléctrica alterna en una señal continua proporcional al nivel eficaz. El nivel eficaz (RMS) depende del tiempo y representa el tiempo durante el cual se calcula la energía de la señal. Indicadores de velocidad:
   • FAST (rápido): 125 ms
   • SLOW (lento): 1 s
   • IMPULSE (impulso): 35 ms
5. Visualizador o pantalla.
6. Carcasa de protección.
7. Salidas eléctricas.