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Ruido: Medición y sus Efectos Día 1 © 2009 Associates in Acoustics Inc, BP International Limited y la University of Wollongong Los dueños del derecho de autor no son responsables de ningún daño ni pérdida que se produzca por el uso o diseminación de estos materiales ni de ninguna pérdida ni daño que se produzca cuando los usuarios confían en los materiales [que se presentan en este sitio]. © 2009 Associates in Acoustics, Inc , BP International Limited & University of Wollongong 1. Objetivos del Curso Proporcionar a los participantes un entendimiento de – Naturaleza de los peligros por exposición a ruido en el lugar de trabajo y sus efectos en las personas – Identificación y evaluación de los riesgos por exposición a ruido – Comprender el mecanismo de la audición y los riesgos de su pérdida – Significado de los datos con relación a los estándares para la exposición a ruido – Posibles mecanismos para el control del ruido © 2009 Associates in Acoustics, Inc , BP International Limited & University of Wollongong 2. Resultado del aprendizaje • Los participantes podrán: – Describir las consecuencias que una excesiva exposición a ruido tiene sobre la salud y bienestar – Entender la medición (incluyendo dosimetría) del ruido con relación a la legislación vigente – Realizar evaluaciones en el lugar de trabajo para determinar los riesgos de exposición a ruido © 2009 Associates in Acoustics, Inc , BP International Limited & University of Wollongong 3. Resultado del aprendizaje (cont.) – Asesorar sobre la necesidad y los medios de control del ruido, incluyendo los equipos de protección individual – Tener en cuenta y asesorar sobre la evaluación del ruido ambiental y los peligros relacionados – Entender la legislación vigente y las buenas prácticas en este campo © 2009 Associates in Acoustics, Inc , BP International Limited & University of Wollongong 4. Temas a Tratar • Las propiedades físicas del sonido y el efecto que tienen en los seres humanos • Evaluación de Riesgos y Estudios de Ruido • Control del Ruido • Requerimientos de los cursos de formación • Audiometría y Desordenes de Audición • Evaluación • Ruido Ambiental • Presentación de los resultados © 2009 Associates in Acoustics, Inc , BP International Limited & University of Wollongong 5. Lecciones de Hoy • Entender el Sonido – La física, descriptores y propagación – Respuesta humana • Familiarizarse con la Evaluación de Riesgos y los equipos de medición para los Estudios de Ruido © 2009 Associates in Acoustics, Inc , BP International Limited & University of Wollongong 6. Grupos de Trabajo • Cada participante será asignado a un grupo de trabajo durante el curso • Se espera que los grupos de trabajo trabajen como equipo al evaluar los casos prácticos y al realizar las sesiones practicas © 2009 Associates in Acoustics, Inc , BP International Limited & University of Wollongong 7. Temas de debate • Propagación del Sonido • Propiedades del Sonido • Presión, Potencia e Intensidad Sonora • Niveles y Decibelios • La Escala de Decibelios y el Uso de Niveles • Niveles Sonoros Frecuentes © 2009 Associates in Acoustics, Inc , BP International Limited & University of Wollongong 8. Temas para debate (cont.) • Cuantificar los Niveles Sonoros • Sumar, Restar y Promediar Decibelios • Direccionalidad de la Propagación del Sonido • Características de Frecuencia del Sonido • Niveles Sonoros Ponderados © 2009 Associates in Acoustics, Inc , BP International Limited & University of Wollongong 9. Temas para debate (cont.) • Rango de Audición de los Seres Humanos e Intensidad del Sonido • La Relación entre el Nivel de Presión Sonora y el Nivel de Potencia Sonora • Fuentes de Ruido que Fluctúan con el Tiempo • El Oído y su Respuesta al Sonido © 2009 Associates in Acoustics, Inc , BP International Limited & University of Wollongong 10. 2. INTRODUCCIÓN AL SONIDO © 2009 Associates in Acoustics, Inc , BP International Limited & University of Wollongong 11. Propagación del Sonido • El sonido es una fluctuación en la presión por encima y por debajo de la presión ambiental de un medio que tiene elasticidad y viscosidad. • El medio puede ser un sólido, líquido o gas. • El sonido también se define como la sensación auditiva suscitada por estas oscilaciones en la presión. © 2009 Associates in Acoustics, Inc , BP International Limited & University of Wollongong 12. Propagación del Sonido (cont.) • Para el ruido en el lugar de trabajo, el aire es el medio de propagación. • Muchas veces se usa la palabra “ruido” para describir el sonido no deseado, pero también se usa indistintamente con la palabra “sonido”, pudiendo decir “fuente de sonido” o “fuente de ruido”. © 2009 Associates in Acoustics, Inc , BP International Limited & University of Wollongong 13. Propagación del Sonido (cont.) Compresión Rarefacciones Presión El Sonido es una Onda de Presión Tiempo NOTA: “C” significa compresión y “R” significa rarefacción Un diapasón vibrando pone en movimiento las moléculas de aire, lo cual produce propagaciones positivas (compresión) y negativas (rarefacción) con respecto a la presión atmosférica. © 2009 Associates in Acoustics, Inc , BP International Limited & University of Wollongong 14. Propagación del Sonido (cont.) ¿Qué otros mecanismos de causa hay? • Cualquiera parte de una máquina que vibra • Cuerdas vocales que vibran • Presión de aire pulsada en un punto de fuga • Cuerda de guitarra que vibra © 2009 Associates in Acoustics, Inc , BP International Limited & University of Wollongong 15. Propagación del Sonido (cont.) ¿Tipo de onda? Longitudinal o Transversal Presión de Sonido Presión Tiempo © 2009 Associates in Acoustics, Inc , BP International Limited & University of Wollongong 16. Propiedades del Sonido • Amplitud • Período • Frecuencia • Velocidad • Longitud de Onda © 2009 Associates in Acoustics, Inc , BP International Limited & University of Wollongong 17. Propiedades del Sonido (cont.) • Amplitud y Amplitude Amplitud Tiempo Time Period, Fase, T T Para una onda sinusoidal simple es fácil © 2009 Associates in Acoustics, Inc , BP International Limited & University of Wollongong 18. Propiedades del Sonido (cont.) Período (T) Es el tiempo que tarda en producirse una variación de presión (un ciclo completo) Frecuencia (f) Es el número de veces por segundo que una onda completa pasa por un punto. El número de ciclos por segundo se llama Hertzio (Hz). La fase y la frecuencia están relacionadas por la siguiente ecuación: T = 1/f (segundos) © 2009 Associates in Acoustics, Inc , BP International Limited & University of Wollongong 19. Propiedades del Sonido (cont.) Velocidad (c) del sonido en el aire está gobernada por la densidad y la presión del aire, que a su vez están relacionados con la temperatura y la altura sobre el nivel del mar. La velocidad del sonido en el aire es aproximadamente 343 m/s. El sonido viaja a alrededor de un kilómetro en 3 segundos. © 2009 Associates in Acoustics, Inc , BP International Limited & University of Wollongong 20. Propiedades del Sonido (cont.) Longitud de onda (λ) Es la longitud de un ciclo completo y se mide en metros (m). Se relaciona a la frecuencia (f) y la velocidad del sonido (c) por la siguiente fórmula: Longitud de la onda (λ) = c/f metros © 2009 Associates in Acoustics, Inc , BP International Limited & University of Wollongong 21. Propiedades del Sonido (cont.) Frecuencia Longitud de Onda 100 Hz 3,44 m 1000 Hz 0,34 m 1,000 Hz 34,4 mm 10,000 Hz 3,4mm Longitud de la onda en el aire en condiciones atmosféricas estándar © 2009 Associates in Acoustics, Inc , BP International Limited & University of Wollongong 22. Propiedades del Sonido (cont.) Hay más de una forma de medir la Amplitud: Amplitude Amplitud Sine wave Onda sinusoidal Peak Máxima Raíz cuadrada media RMS Peak Peak Crestato a Cresta Tiempo Time © 2009 Associates in Acoustics, Inc , BP International Limited & University of Wollongong 23. Propiedades del Sonido (cont.) Hay mas de una forma de medir la Amplitud : El valor máximo de la onda ocurre solamente por un muy breve periodo de tiempo, y por lo tanto puede que no se relacione muy estrechamente con la impresión subjetiva del sonido. Aunque un promedio puede ser más adecuado, debido a la forma simétrica de la onda de presión, el número de veces que la amplitud es positiva es igual que el número de veces que la amplitud es negativa, así el ‘promedio’ resultante es cero. © 2009 Associates in Acoustics, Inc , BP International Limited & University of Wollongong 24. Propiedades del Sonido (cont.) Necesitamos un “promedio” que tome en cuenta la magnitud de las fluctuaciones en la presión sonora, pero no su dirección (positiva y negativa). La forma más comúnmente utilizada de la presión es la presión sonora eficaz: es el valor de la raíz cuadrada del valor medio de los cuadrados (o RMS en inglés, root mean square). © 2009 Associates in Acoustics, Inc , BP International Limited & University of Wollongong 25. Propiedades del Sonido (cont.) Presión sonora cuadrática sound pressure squared Presión Sound sonora p Press. p Peak PresiónSound sonora máxima Pressure Presiónpsonora eficaz, Mean squared raíz cuadrada del promedio (rms)Pressure RMS Sound Time Tiempo © 2009 Associates in Acoustics, Inc , BP International Limited & University of Wollongong 26. Propiedades del Sonido (cont.) Los equipos de medición de sonido tienen circuitos electrónicos que convierten la señal del micrófono al valor de la raíz cuadrada de la media de los cuadrados (RMS) de la presión sonora. Se usa la presión RMS porque se puede relacionar con la intensidad sonora promedio y a la potencia sonora. Para un tono puro (onda sinusoidal simple) se puede demostrar que la presión máxima y la presión RMS están relacionadas: © 2009 Associates in Acoustics, Inc , BP International Limited & University of Wollongong 27. Propiedades del Sonido (cont.) p RMS = p peak = 0.707 x ppeak √2 Para señales más complejas no hay una relación simple entre las dos. © 2009 Associates in Acoustics, Inc , BP International Limited & University of Wollongong 28. Propiedades del Sonido (cont.) No obstante, es importante medir el máximo Especialmente para ruidos impulsivos y fuertes, como el disparo de una arma de fuego, las explosiones o de las prensas. El Factor Pico es la relación entre la amplitud máxima de una onda y el valor cuadrático medio (RMS). Los impulsos intensos y breves tendrán valores altos para el factor pico. © 2009 Associates in Acoustics, Inc , BP International Limited & University of Wollongong 29. Propiedades del Sonido (cont.) •Potencia •Intensidad •Presión © 2009 Associates in Acoustics, Inc , BP International Limited & University of Wollongong 30. Potencia La potencia sonora se define como la energía total de sonido generado por la fuente por unidad de tiempo. La potencia de sonido se expresa en unidades de watios (W). © 2009 Associates in Acoustics, Inc , BP International Limited & University of Wollongong 31. Potencia (cont.) Es importante tener presente que para todas las situaciones prácticas la potencia sonora generada por la fuente es constante, independiente de su ubicación (es decir, dentro versus fuera). Inversamente, la intensidad sonora y la presión sonora variarán en función del ambiente en que se ubiquen. © 2009 Associates in Acoustics, Inc , BP International Limited & University of Wollongong 32. Intensidad Se define como la potencia sonora por unidad de superficie (watios/m2). La intensidad sonora es una cantidad vector. © 2009 Associates in Acoustics, Inc , BP International Limited & University of Wollongong 33. Intensidad (cont.) Una fuente puntual de sonido irradia potencia sonora en todas direcciones, suponiendo que no haya superficies reflectantes. Mientras se disemina el poder esféricamente desde su origen, el área de superficie aumenta y por lo tanto la potencia por unidad de área disminuye. El total de la potencia sigue siendo el mismo, pero el área que encierra está aumentando, lo que produce una reducción en la intensidad sonora. Esto se conoce como la ley del cuadrado inverso. © 2009 Associates in Acoustics, Inc , BP International Limited & University of Wollongong 34. Potencia e Intensidad Potencia de la misma área 4 veces más grande Punto de Origen Potencia W [Watios] I1 = W / 4r2 © 2009 Associates in Acoustics, Inc , BP International Limited & University of Wollongong 35. Intensidad I potencia por unidad de área I2 = W / 16r2 Intensidad • El área superficial de la esfera = 4 r 2 • A 1 metro de la fuente la potencia se disemina por una esfera con un área superficial de 4 x1 • A 2 metros será 4 x 4; es decir, 4 veces más grande y la Intensidad será un cuarto © 2009 Associates in Acoustics, Inc , BP International Limited & University of Wollongong 36. Intensidad (cont.) • A 3 metros la superficie será 32 = 9 veces mas grande, por lo tanto, mientras aumenta la distancia de la fuente, la energía por unidad de área disminuye. • La intensidad sonora es una cantidad vector. © 2009 Associates in Acoustics, Inc , BP International Limited & University of Wollongong 37. Propiedades del Sonido (cont.) Presión La variación de la presión sobrepuesta en la presión atmosférica dentro del rango sónico se llama la presión sonora. © 2009 Associates in Acoustics, Inc , BP International Limited & University of Wollongong 38. Presión • La presión de sonido se expresa como una fuerza por unidad de área y la unidad es el Pascal (Pa). • Cabe tener presente que la presión sonora es el “efecto” de una perturbación. La “causa” verdadera de la perturbación y el efecto de reacción resultante se debe a la fuerza de impulso o la potencia sonora. © 2009 Associates in Acoustics, Inc , BP International Limited & University of Wollongong 39. ¿En todo caso qué son estas Campanas de Alexander Graham Bell ? decibelio = 20log ( p /po ) © 2009 Associates in Acoustics, Inc , BP International Limited & University of Wollongong 40. Niveles y Decibelios La Escala de Decibelios y el Uso de Niveles • Nivel se utiliza tal y como se entiende en el término "nivel del agua", es decir la altura en relación con otra cosa, por ejemplo la orilla del río. • Los sonidos más tenues se escuchan a una intensidad de unos 0.000,000,000,001 watios/m2 • La intensidad sonora en el despegue del cohete Saturno es mayor de 100,000,000 watios/m2 © 2009 Associates in Acoustics, Inc , BP International Limited & University of Wollongong 41. Niveles y Decibelios (cont.) La Escala de Decibelios y el Uso de Niveles • Este tipo de amplio rango no es inusual y la solución es similar, comprimirlo viendo solo los índices; es decir, usar logaritmos • La unidad es el Belio • Pero eso es grande, por lo tanto usamos 1/10 de un Belio o decibelio dB © 2009 Associates in Acoustics, Inc , BP International Limited & University of Wollongong 42. Niveles y Decibelios (cont.) En el aire, la expresión para cada propiedad acústica es: Nivel de Intensidad Sonora: I Li 10 log Nivel de Potencia Sonora: I ref dB W LW 10 log Wref dB © 2009 Associates in Acoustics, Inc , BP International Limited & University of Wollongong 43. Niveles y Decibelios (cont.) Nivel de Presión Sonora: p2 Lp 10 log 2 p ref p 20 log p ref dB La “L” en cada expresión significa “Nivel,” y los términos I, W, y p representan intensidad, potencia y presión, respectivamente. © 2009 Associates in Acoustics, Inc , BP International Limited & University of Wollongong 44. Niveles y Decibelios (cont.) Las cantidades de referencia están relacionadas con la audición humana ya que teóricamente corresponden al umbral de la audición a 1000 Hz: • Intensidad de referencia (Iref) = 10-12 w/m2 • Potencia de referencia (Wref) = 10-12 w • Presión de referencia (pref) = 2 x 10-5 N/m2, o 20 µPa © 2009 Associates in Acoustics, Inc , BP International Limited & University of Wollongong 45. Niveles y Decibelios (cont.) W, I y p están matemáticamente relacionadas W I 2 4 r p pero I c Wc asi p 2 4 r 2 y p2 es inversamente proporcional a r2 (distancia) © 2009 Associates in Acoustics, Inc , BP International Limited & University of Wollongong 46. 2 Niveles de Sonido Comunes Rango deof Niveles de Presión Sonora Range Sound Pressure Levels Sound Pressure, Presión sonora, pp [Pa] [Pa] 100 10 1 0.1 0.01 0.001 0.000 1 0.000 01 BA 7666-11, 12 860508/2 © 2009 Associates in Acoustics, Inc , BP International Limited & University of Wollongong 47. Sound Pressure Level, Lp L Nivel de presión sonora, 140 120 100 80 60 40 20 0 [dB] p Cuantificación de los Niveles de Sonido El estudio de la percepción humana del sonido se llama Psicoacústica. Percepción de cambios relativos en la intensidad del sonido. El oído no responde de forma lineal a los cambios en el nivel de sonido. © 2009 Associates in Acoustics, Inc , BP International Limited & University of Wollongong 48. Cuantificación de los Niveles de Sonido Un cambio de 1 dB es apenas perceptible para una persona que tiene excelente audición. Una diferencia de 3 dB sería apenas perceptible para un oyente medio. Un cambio de 5 dB sería claramente perceptible. Un incremento de 10 dB suele percibirse como dos veces más alto. © 2009 Associates in Acoustics, Inc , BP International Limited & University of Wollongong 49. Suma, Resta y Promedio de Decibelios La adición es una suma simple Lp /10 10 log 10 i1 n Lp TOTAL i Sumar: 89,0 dB mas 85,0 dB mas 90,0 dB 10log [ 1089/10 + 1085/10 + 1090/10] © 2009 Associates in Acoustics, Inc , BP International Limited & University of Wollongong 50. = 92 dB Suma de Decibelios, mediante Tabla Diferencia numerica entre niveles LP1 y LP2 (dB) Cantidad a sumarse al mayor de entre LP1 o LP2 (dB)* 0 3,0 1 2,5 2 2,1 3 1,8 4 1,5 5 1,2 6 1,0 7 0,8 8 0,6 9 0,5 10 0,4 Mayor de10 0,0 para todos los efectos prácticos © 2009 Associates in Acoustics, Inc , BP International Limited & University of Wollongong 51. Suma de Decibelios, mediante Tabla Ejemplo – Sumar: 89,0 dB, 85,0 dB y 90,0 dB. Paso 1: Ordenarlos de menor a mayor 85,0, 89,0 y 90,0 Paso 2: La diferencia entre 85 y 89 es 4 dB. De la columna 2 en la tabla el valor a sumar al nivel mayor es 1,5 dB por lo tanto el total para estos dos niveles es 89 + 1,5 = 90,5 dB. © 2009 Associates in Acoustics, Inc , BP International Limited & University of Wollongong 52. Suma de Decibelios, mediante Tabla Paso 3: Ahora, combinar los 90,5 dB con los 90 dB. La diferencia es de 0,5 dB, así según la tabla la cantidad a sumar está entre 3 y 2,5. Interpolando estas cifras la cantidad a sumar es 2,8. Así 90,5 + 2,5 da un total of 93.3 dB Este es el nivel total de sonido para la suma de los tres sonidos. © 2009 Associates in Acoustics, Inc , BP International Limited & University of Wollongong 53. Nivel global de Sonido en base al Espectro de Frecuencias Frecuencia, (Hz) 63 125 250 500 1000 2000 4000 Nivel de Presión Sonora (dB re 20µPa) 95 72 85 80 86 82 79 72 79 80 82 85 86 95 Diferencia 7 0,2 1 0,5 2 4,9 Añadir 0,8 3 2,5 2,5 2,1 1,2 Nivel de dB Acumulado 79,8 83 85,5 88 90,1 96,2 Reordenar en orden ascendente © 2009 Associates in Acoustics, Inc , BP International Limited & University of Wollongong 54. Tabla simplificada de Suma de Decibelios Diferencia en niveles 0, 1 Cantidad a sumar al nivel mayor +3 2,3 +2 4,5,6,7,8,9 +1 10 en adelante 0 Se puede usar para hacer cálculos rápidos cuando todo lo que se necesita es un conocimiento general del nivel global © 2009 Associates in Acoustics, Inc , BP International Limited & University of Wollongong 55. Resta de niveles de sonido Se puede hacer usando la ecuación Lp 10 log 10 L / 10 1 10 L / 10 2 Restar 85dB de 90dB. 10log [ 1090/10 - 1085/10] = 88,3dB Como alternativa, se puede usar la tabla para la adición de dB repitiendo el mismo proceso © 2009 Associates in Acoustics, Inc , BP International Limited & University of Wollongong 56. Resta de Decibelios usando la Tabla Ejemplo – 96,0 dB menos 94,0 dB. Paso 1: 94 dB mas X dB tiene que dar un total de 96 dB; es decir, el nivel de sonido llega a ser 2 dB mayor. Paso 2: De la Tabla, si la diferencia en los niveles es 2 dB, la cantidad a sumar es +2,1 dB. Así, si X fue 92 dB entonces 94 mas 92 daría un total de 96 dB. © 2009 Associates in Acoustics, Inc , BP International Limited & University of Wollongong 57. Resta de Decibelios al usar la Tabla Paso 3: Por lo tanto, X debe ser 92dB ya que ninguna otra cifra encaja. Un valor para X menor que 92dB llevaría a un total menor que 96dB. Igualmente, un valor para X mayor que 92dB llevaría a un total menor que 96dB. © 2009 Associates in Acoustics, Inc , BP International Limited & University of Wollongong 58. La ecuación para determinar el nivel sonoro promedio para varias mediciones de una fuente es: 1 n Lp /10 Lp 10 log 10 n i1 i Promediando: 81, 86, 82 y 84 dB. 10log 1/4[ 1081/10 + 1086/10 + 1082/10 + 1084/10] © 2009 Associates in Acoustics, Inc , BP International Limited & University of Wollongong 59. = 83,7dB Direccionalidad de la Propagación del Sonido Factor de Direccionalidad (Q), Relaciones Simplificadas (a) Irradiación Esférica Q=1 (b) ½ Irradiación Esférica (Hemisférica) Q = 2 (c) ¼ Irradiación Esférica (d) 1/8 Irradiación Esférica Q = 4© 2009 Associates in Acoustics, Inc , BP International Limited & University of Wollongong Q=8 60. Direccionalidad de la Propagación del Sonido Comparación del Factor de Direccionalidad e Índice de Direccionalidad Factor de Direccionalidad Índice de Direccionalidad (dB) Suspendido en el espacio 1 0 Sobre el suelo de una sala grande 2 3 En la intersección de una pared y el suelo 4 6 En el rincón de una sala 8 9 Ubicación de la Fuente © 2009 Associates in Acoustics, Inc , BP International Limited & University of Wollongong 61. Características de la Frecuencia de Sonido Los sonidos en el lugar de trabajo no son ondas sinusoidales simples. Consisten en un amplio espectro de frecuencias que puede dividirse en anchos de banda más pequeños para ayudar en el análisis para la evaluación de riesgos, control del ruido, evaluación de protección auditiva, etc. © 2009 Associates in Acoustics, Inc , BP International Limited & University of Wollongong 62. Características de la Frecuencia de Sonido Para este propósito, los equipos de medición del nivel de sonido pueden tener un juego de filtros para medir los anchos de banda de interés seleccionados o se puede usar un analizador de frecuencia. Los anchos de banda más comunes son: • bandas de octava • bandas de tercio de octava © 2009 Associates in Acoustics, Inc , BP International Limited & University of Wollongong 63. Características de la Frecuencia de Sonido Debido a la respuesta del oído humano, las Octavas no siempre son lineales. La frecuencia central de cada octava es dos veces la frecuencia de la octava que está por debajo. f2 = 2 f 1 ¿Qué significa esto? © 2009 Associates in Acoustics, Inc , BP International Limited & University of Wollongong 64. Frecuencias central nominal y de límite de banda aproximada para bandas contiguas de octava y de tercios de octava (valores en Hz). Banda Inferior Bandas de 1/1 Octava Centro Superior © 2009 Associates in Acoustics, Inc , BP International Limited & University of Wollongong 65. Inferior Bandas de 1/3 Octava Centro Superior Niveles Sonoros Ponderados • Los micrófonos y el oído humano tienen distintas respuestas a la frecuencia. • Se diseñaron varias redes de ponderación (o filtros de frecuencia) para que un medidor del nivel sonoro responda a la frecuencia de forma similar al oído. • La frecuencia aceptada para el ruido ocupacional y ambiental es la escala de ponderación A. • Ponderaciones habituales son A, C, Z y lineal © 2009 Associates in Acoustics, Inc , BP International Limited & University of Wollongong 66. Niveles Sonoros Ponderados Frecuencia, Hz Ponderación A Ponderación C 16 -56,7 -8,5 31.5 -39,4 -3,0 63 -26,2 -0,8 125 -16,1 -0,2 250 - 8,6 -0,0 Plano 500 - 3,2 -0,0 desde10Hz 1000 0 0 hasta 20kHz 2000 + 1,2 -0,2 4000 + 1,0 -0,8 8000 - 1,1 -3,0 16000 - 6,6 -8,5 © 2009 Associates in Acoustics, Inc , BP International Limited & University of Wollongong 67. Ponderación Z Niveles Sonoros Ponderados 10 Z weighting Ponderación Z sonora, de presión NivelSound pressure level, dB dB.. 0 -10 C weighting Ponderación C A APonderación weighting -20 -30 -40 -50 -60 16 31.5 62.5 125 250 500 1K 2k Frequency, Frecuencia, Hz Hz © 2009 Associates in Acoustics, Inc , BP International Limited & University of Wollongong 68. 4K 8K 16K El Rango de Audición Humana y la Intensidad del Sonido • El rango nominal de audición humana se extiende desde 20 Hz hasta 20.000 Hz. • Sin embargo, sólo un porcentaje relativamente pequeño de la población puede verdaderamente detectar sonidos en los límites exteriores de este rango. • El umbral de audición es aquel nivel de presión sonora que apenas es detectado por la persona que escucha. La Figura 2.9 muestra los contornos de igual intensidad sonora en condiciones de campo abierto, con el mínimo campo audible (MAF en inglés) representado por la línea discontinua © 2009 Associates in Acoustics, Inc , BP International Limited & University of Wollongong 69. Nivel de Presión sonora (dB re 20 µPa) Frecuencia (Hz) © 2009 Associates in Acoustics, Inc , BP International Limited & University of Wollongong 70. El Rango de Audición Humana y la Intensidad del Sonido • La sensibilidad humana es mayor entre 2.000 y 5.000 Hz. • La respuesta en este rango más sensible del mínimo campo audible (MAF) está cerca de 0 dB, que equivale a 20 µPa de presión sonora. • Este es el principal motivo de haber designado 20 µPa como la presión de referencia internacional para determinar el nivel de presión sonora. © 2009 Associates in Acoustics, Inc , BP International Limited & University of Wollongong 71. El Rango de Audición Humana y la Intensidad del Sonido • El rango nominal de audición humana se extiende desde 20 Hz hasta 20.000 Hz. • El sonido a frecuencias mas altas se denomina Ultrasonido. • El sonido a frecuencias mas bajas se denomina Infrasonido. © 2009 Associates in Acoustics, Inc , BP International Limited & University of Wollongong 72. Relación entre el Nivel de Presión Sonora y el Nivel de Potencia Sonora El nivel de presión sonora (SPL) y el nivel de potencia sonora (PWL) están relacionados por la ecuación: Lp = Lw + k donde, Lp es el nivel de presión sonora (SPL) en dB, Lw es el nivel de potencia sonora (PWL) en dB y k es un factor que depende de la acústica del ambiente, la direccionalidad de la fuente y la distancia de la fuente. © 2009 Associates in Acoustics, Inc , BP International Limited & University of Wollongong 73. Fuentes de Ruido variables en el Tiempo Compresores, ventiladores, motores eléctricos, etc. generalmente producen sonidos que son continuos o estables. Los sonidos estables se mantienen relativamente constantes en el tiempo, variando en menos de +/- 3 dB. Pero ¿qué pasa si se encienden y se apagan cíclicamente? © 2009 Associates in Acoustics, Inc , BP International Limited & University of Wollongong 74. Fuentes de Ruido variables en el Tiempo (cont.) Fuentes con niveles que fluctúan más de ±3 dB generalmente se clasifican como fuentes de ruido variable. Algunas tienen largos tiempos silenciosos y luego un sonido fuerte, por ejemplo una prensa de freno. ¿Qué parte del ruido debemos medir? © 2009 Associates in Acoustics, Inc , BP International Limited & University of Wollongong 75. Fuentes de Ruido variables en el Tiempo (cont.) ¿Qué parte del ruido debemos medir? NIVEL SONORO versus TIEMPO CORTANDO PIEZAS Prensa de corte retraída, 104,2 dBA Nivel de sonido, dBA En el momento de corte, 106,7 dBA Entre eventos de corte, momentáneamente en reposo, 98,0 dBA Tiempo transcurrido (segundos) © 2009 Associates in Acoustics, Inc , BP International Limited & University of Wollongong 76. Fuentes de Ruido variables en el Tiempo (cont.) Otro tipo de ruido variable en el tiempo es aquel producido por un impacto o impulso. Un sonido de impacto puede ser generado por la colisión sólida entre dos objetos, como martilleo, objetos caídos, portazos, impactos de metal a metal, etc., o por explosiones tales como el disparo de un arma de fuego o herramientas explosivas. El sonido de impulso se define como un evento que tiene un crecimiento exponencial constante en el tiempo de 35 milisegundos y un decaimiento asimétrico constante en el tiempo de 1,5 segundos. © 2009 Associates in Acoustics, Inc , BP International Limited & University of Wollongong 77. Fuentes de Ruido variables en el Tiempo (cont.) Hay que destacar que los términos Impacto e Impulso de sonido se utilizan comúnmente de manera indistinta, a pesar de que tienen características distintas. Estos eventos de corto plazo también se llaman sonidos transitorios. No obstante, para la evaluación de ruido y desde un punto de vista práctico, estos términos pueden considerarse iguales. © 2009 Associates in Acoustics, Inc , BP International Limited & University of Wollongong 78. La Respuesta Humana al Sonido • • • • • • La Estructura y Función del Oído Oído Externo Oído Medio Oído Interno Vía Auditiva Central Audición Normal: Propagación Sonido por el Oído • Percepción del Tono y Volumen • Rango de Audición © 2009 Associates in Acoustics, Inc , BP International Limited & University of Wollongong 79. del La Respuesta Humana al Sonido (cont.) El Oído y su Respuesta al Sonido La audición es un sentido del ser humano fundamental. Permite la comunicación audible con los demás y con el ambiente que nos rodea. © 2009 Associates in Acoustics, Inc , BP International Limited & University of Wollongong 80. La Respuesta Humana al Sonido (cont.) El sonido agrega una riqueza a la vida: sutilezas de lenguaje y humor, las emociones inspiradas por la música o el sentimiento de conexión a lo que nos rodea. El diseño único e intrincado anatómico y fisiológico del oído permite experimentar la presencia, claridad y calidad del sonido. Increíblemente complejo, el sistema auditivo es delicado pero robusto; vulnerable pero extraordinariamente resistente. © 2009 Associates in Acoustics, Inc , BP International Limited & University of Wollongong 81. Corte transversal del oído Oído Medio Pabellón auditivo externo Conductos Semicirculares Oído Interno Nervio Auditivo Cóclea Conducto auditivo externo Trompa de Eustaquio Tímpano Hueso Cartílago Ventana oval con estribos adjuntos Huesecillos del oído medio Oído Externo © 2009 Associates in Acoustics, Inc , BP International Limited & University of Wollongong 82. Oído Externo Oído Externo Pabellón Auditivo externo Membrana timpánica Conducto auditivo externo © 2009 Associates in Acoustics, Inc , BP International Limited & University of Wollongong 83. Oído Externo Pabellón: Recoge las ondas de sonido y las canaliza a los dos oídos, mejor que a uno. Meato o Conducto Auditivo: En muchas ilustraciones se muestra el conducto auditivo como recto, pero en realidad es curvado. El conducto es un tubo con un extremo cerrado y tiene propiedades de resonancia que amplifican los sonidos en entre 2000 y 5000 Hz, que es un aspecto importante para que los sonidos débiles sean audibles. El conducto auditivo es aproximadamente de 24 mm (1 pulgada) de largo. © 2009 Associates in Acoustics, Inc , BP International Limited & University of Wollongong 84. Oído Externo Membrana timpánica o Tímpano El tímpano es el punto final del oído externo. Sella el tubo del conducto auditivo y se conecta al oído medio en el umbo. Consiste de tres capas de tejido semitransparente, similar a la piel, que crece continuamente. La membrana timpánica debe estar intacta para que se produzca una transducción normal del sonido. © 2009 Associates in Acoustics, Inc , BP International Limited & University of Wollongong 85. Oído Externo Oído Externo: Vista general El sonido es canalizado en el oído y amplificado gracias a las características del conducto auditivo. 86. © 2009 Associates in Acoustics, Inc , BP International Limited & University of Wollongong Oído Externo Imagen cogida por un otoscopio de un tímpano normal mirando desde el conducto auditivo la la membrana timpánica transparente. © 2009 Associates in Acoustics, Inc , BP International Limited & University of Wollongong 87. Oído Medio El oído medio es una cavidad llena de aire situada entre la membrana timpánica y la el oído interno. Contiene la cadena de huesecillos, músculos y la trompa de Eustaquio. © 2009 Associates in Acoustics, Inc , BP International Limited & University of Wollongong 88. yunque martillo musculo tensor del tímpano musculo estapedio estribo trompa de Eustaquio Oído Medio Oído Medio Huesecillos Los tres huesos más pequeños del cuerpo humano, el martillo, yunque, y estribo, se conectan para formar la cadena osicular que queda suspendida en el espacio del oído medio, asegurada por ligamentos y músculos. El martillo está unido a la membrana timpánica en el umbo. En el otro extremo, la base del estribo se apoya sobre la ventana oval, en la pared ósea del oído interno . © 2009 Associates in Acoustics, Inc , BP International Limited & University of Wollongong 89. Oído Medio Huesecillos El propósito de este delicado sistema es superar el desajuste de impedancia entre el aire y el líquido en el oído interno. La orientación de la cadena osicular en combinación con el área diferencial de superficie origina una amplificación natural de 15:1. © 2009 Associates in Acoustics, Inc , BP International Limited & University of Wollongong 90. Oído Medio Músculos: dos músculos pequeñísimos • El músculo tensor del tímpano se une al mango del martillo y • el músculo estapedio se une al cuello del estribo. La contracción de estos músculos empuja el martillo hacia dentro y el estribo hacia la ventana oval. Esto cambia temporalmente la vía de transmisión. © 2009 Associates in Acoustics, Inc , BP International Limited & University of Wollongong 91. Oído Medio Músculos: El reflejo acústico o auricular se refiere a la contracción inmediata de estos músculos en respuesta a un sonido fuerte. Es probable que sea mas efectivo en los oídos jóvenes que en los viejos. El reflejo no ocurre lo suficientemente rápido para añadir protección significativa contra un estallido repentino de sonido. Puede reducir la estimulación vibratoria para un sonido sostenido. No se debe confiar en ello ya que no previene la perdida de audición debido a la exposición a largo plazo. © 2009 Associates in Acoustics, Inc , BP International Limited & University of Wollongong 92. Oído Medio Trompa de Eustaquio: La trompa de Eustaquio es un tubo abierto, de unos 45 mm (1,75 pulgadas) de largo, que pasa hacia abajo y hacia dentro desde el espacio del oído medio a la nasofaringe. Su principal función consiste en igualar las diferencias de presión entre los espacios del oído externo y el oído medio, por ejemplo cuando se está en un avión o se está buceando. El bloqueo del tubo es doloroso y puede llevar a una ruptura del tímpano. © 2009 Associates in Acoustics, Inc , BP International Limited & University of Wollongong 93. Oído Medio Dibujo en primer plano del oído Martillo medio que muestra el martillo, el Yunque yunque y el estribo, que Membrana timpánica conectan la membrana timpánica al oído interno © 2009 Associates in Acoustics, Inc , BP International Limited & University of Wollongong 94. Vestíbulo Estribo Cavidad del tímpano Oído Interno Oído Interno cóclea ventana oval ventana redonda © 2009 Associates in Acoustics, Inc , BP International Limited & University of Wollongong 95. Oído Interno célula ciliada interna membrana tectorial aparato vestibular escala media células c externas stri vas cóclea © 2009 Associates in Acoustics, Inc , BP International Limited & University of Wollongong 96. ganglio coclear Órgano de Corti membrana basilar Oído Interno escala vestibular membrana de Reissner estría vascular escala media membrana tectoria nervios de las células ciliadas internas órgano de Corti membrana basilar fibras nerviosas cocleares túnel escala timpánica © 2009 Associates in Acoustics, Inc , BP International Limited & University of Wollongong 97. fibras del túnel nervios de células ciliadas externas Oído Interno Esta micrografía electrónica muestra el Órgano de Corti en oído interno Cortesia de Bechara Kachar, NIDCD, NIH (EE.UU.) © 2009 Associates in Acoustics, Inc , BP International Limited & University of Wollongong 98. Oído Interno © 2009 Associates in Acoustics, Inc , BP International Limited & University of Wollongong 99. Células Ciliadas Externas Las células que sujetan el órgano de Corti mantienen las células ciliadas externas e internas en su posición. Hay aproximadamente de 12.000 a 20.000 células ciliadas externas organizadas en tres filas. Sobre cada célula ciliada externa hay más de 100 estereocilios, dispuestos en forma de “W”. Están alineados desde los más altos a los más cortos: los estereocilios más cortos están conectados a los más altos por finos filamentos, hechos de sustancias de proteína. Los filamentos también se conectan a través de paquetes de estereocilios. © 2009 Associates in Acoustics, Inc , BP International Limited & University of Wollongong 100. Células Ciliadas Externas La dirección de la deflexión de los estereocilios, de los más cortos a los más altos, o de los más altos a los más cortos, está producida por una respuesta excitadora o inhibidora respectivamente. El corte de los estertereocilios se corresponde con el alargamiento o acortamiento de las células ciliadas externas, una capacidad única de estas células. © 2009 Associates in Acoustics, Inc , BP International Limited & University of Wollongong 101. Células Ciliadas Externas Microscopia electrónica de barrido que muestra el patrón escalonado de los estereocilios. Imagen de microscopia de fluorescencia. © 2009 Associates in Acoustics, Inc , BP International Limited & University of Wollongong 102. Células Ciliadas Internas Las células ciliadas internas están ordenadas en una fila en la lámina espiral. Hay aproximadamente 3500 células ciliadas internas en cada oído. También tienen estereocilios, que están dispuestos en forma de “U” de cortos a largos. © 2009 Associates in Acoustics, Inc , BP International Limited & University of Wollongong 103. Células Ciliadas Internas La principal diferencia entre las células ciliadas internas y externas es la función motora: A diferencia de las células ciliadas externas, las células ciliadas internas son meramente sensoriales y no tienen la capacidad de movimiento. © 2009 Associates in Acoustics, Inc , BP International Limited & University of Wollongong 104. Vía Auditiva Central Una vez que el sonido pasa por las estructuras auditivas periféricas, cambia de energía vibratoria a estimulo eléctrico y mueve por el tallo encefálico a la corteza auditiva primaria ubicada en el lóbulo temporal del cerebro. © 2009 Associates in Acoustics, Inc , BP International Limited & University of Wollongong 105. Vía Auditiva Central Denominada como la vía auditiva central, el sistema complejo de fibras nerviosas y sinapsis debe estar intacta para hacer que el sonido tenga sentido La vía auditiva central permite distinciones sutiles en el tiempo que ayudan en la localización del sonido y percepciones sofisticadas de la calidad del sonido. © 2009 Associates in Acoustics, Inc , BP International Limited & University of Wollongong 106. Audición Normal: Propagación del Sonido a través del Oído La energía acústica u ondas de sonido colocan a la membrana timpánica en una vibración sincrónica a la presión del sonido. El tímpano responde y la energía acústica se convierte en energía mecánica cuando la vibración se transmite por el movimiento del tímpano y la cadena osicular. En la base del estribo, la energía se propaga desde el aire en el oído medio al fluido contenido en las cámaras del oído interno. © 2009 Associates in Acoustics, Inc , BP International Limited & University of Wollongong 107. Audición Normal: Propagación del Sonido a través del Oído (cont.) En las cámaras cocleares, cuando la ventana oval es empujada hacia adentro, la perilinfa en la escala vestibular se desplaza hacia adentro, enviando una onda que viaja a través de la helicotrema a la escala timpánica. El movimiento del fluido hace que también se muevan las paredes membranosas de la escala media, que albergan el órgano de Corti. © 2009 Associates in Acoustics, Inc , BP International Limited & University of Wollongong 108. Audición Normal: Propagación del Sonido a través del Oído (cont.) Una representación esquemática: A medida que la base del estribo se mueve hacia adentro, el fluido en el oído interno se desplaza, haciendo que la membrana basilar se mueva en un movimiento como una ola. © 2009 Associates in Acoustics, Inc , BP International Limited & University of Wollongong 109. Audición Normal: Propagación del Sonido a través del Oído (cont.) • El movimiento mecánico del fluido y el movimiento de la membrana causan la deflexión de los estereocilios sobre las células ciliadas externas. Esta deflexión abre un “trampilla” y permite un intercambio químico dentro de las células ciliadas. • La despolarización de las células ciliadas causa la liberación de neurotransmisores en la base de las células ciliadas. © 2009 Associates in Acoustics, Inc , BP International Limited & University of Wollongong 110. Audición Normal: Propagación del Sonido a través del Oído (cont.) •Este cambio químico genera una señal eléctrica que se envía a la corteza auditiva, por lo tanto ahora la energía es bioquímica.. •Diferencia de potencial eléctrico entre la endolinfa y la perilinfa •El flujo de potasio entre los fluidos cocleares acrecienta la sensibilidad a pequeños cambios de presión. © 2009 Associates in Acoustics, Inc , BP International Limited & University of Wollongong 111. Audición Normal: Propagación del Sonido a través del Oído (cont.) • Proceso activo de las células ciliadas externas, llamado “amplificador coclear silencioso” o “amplificador coclear” • Permite hacer distinciones sutiles entre frecuencias y procesarlas por separado, como selectividad de frecuencia, y permite que sonidos muy débiles sean audibles. © 2009 Associates in Acoustics, Inc , BP International Limited & University of Wollongong 112. Audición Normal: Propagación del Sonido a través del Oído (cont.) • El proceso también genera un flujo de energía desde la cóclea hacia el oído externo, lo que se conoce como la emisión otoacústica. • Las emisiones otoacústicas se miden como energía acústica en el conducto del oído externo. Constituyen una herramienta importante en la evaluación clínica de desordenes de audición. © 2009 Associates in Acoustics, Inc , BP International Limited & University of Wollongong 113. Percepción del Tono y el Volumen El tono se determina por la posición en la máxima deflexión de la membrana basilar en respuesta al sonido. La membrana basilar (y de hecho la vía auditiva) es organizada “tonotópicamente ”. Igual que las teclas del piano, hay una progresión desde un tono bajo a un tono alto, desde el extremo apical hasta el extremo basal. Por lo tanto, si la máxima deflexión de la membrana basilar ocurre en el extremo basal, se percibe un tono alto. © 2009 Associates in Acoustics, Inc , BP International Limited & University of Wollongong 114. Percepción del Tono y el Volumen ventana oval onda viajera membrana basilar El punto en que la onda viajera llega a su pico corresponde a la frecuencia del sonido. © 2009 Associates in Acoustics, Inc , BP International Limited & University of Wollongong 115. Percepción del Tono y el Volumen El volumen del sonido es determinado por la amplitud o la altura del movimiento tipo onda de la membrana basilar. Cuanto más fuerte es el sonido, mayor será la vibración mecánica y el movimiento de la membrana basilar, lo cual aumenta tanto el número de células ciliadas que se disparan como la velocidad con la que se disparan. © 2009 Associates in Acoustics, Inc , BP International Limited & University of Wollongong 116. Percepción del Tono y el Volumen El cerebro reconoce el tono y el volumen del sonido en base al lugar y la velocidad de la estimulación de las células ciliadas. Midiendo la sensibilidad auditiva de varias frecuencias se puede evaluar la función del oído (audiometría). Es valiosa para diagnosticar patologías de la audición en base a patrones que se pueden identificar en los audiogramas. © 2009 Associates in Acoustics, Inc , BP International Limited & University of Wollongong 117. Rango Audible Tono/Frecuencia La audición humana está en un rango de frecuencias desde aproximadamente 20 Hz a 20.000 Hz. La audición es más sensible a las frecuencias presentes en el habla humana, aproximadamente 400 Hz – 5000 Hz. © 2009 Associates in Acoustics, Inc , BP International Limited & University of Wollongong 118. Rango Audible Los sonidos de vocales tienden a tener un tono más bajo, mientras los sonidos de la mayoría de las consonantes tienden a tener un tono más alto. La capacidad de entender el habla requiere de la capacidad de discriminar entre diferencias sutiles de frecuencia. © 2009 Associates in Acoustics, Inc , BP International Limited & University of Wollongong 119. Rango Audible Volumen/Intensidad El oído es muy sensible a los cambios de presión, lo que significa que responde a un rango increíble de intensidades. El umbral de la audición humana es equivalente a una intensidad de 10-12 watios/m2. Esto significa que el oído puede detectar un cambio de presión de menos de una diez mil millonésima parte de la presión atmosférica estándar. En el otro extremo, el umbral del dolor es 1013 watios/m2, que es equivalente a 130 dB. © 2009 Associates in Acoustics, Inc , BP International Limited & University of Wollongong 120. Rango Audible Volumen/Intensidad El rango dinámico de la audición, desde apenas perceptible hasta doloroso, es tan grande debido a las propiedades anatómicas y fisiológicas únicas del oído, que amplifica sonidos extremadamente débiles así como proporciona algunos mecanismos inherentes de protección contra sonidos extremadamente fuertes. © 2009 Associates in Acoustics, Inc , BP International Limited & University of Wollongong 121. 3. EVALUACIÓN DE RIESGOS Y MEDICIONES DE RUIDO Gestión del Ruido Ocupacional Evaluación de Riesgos Limites de Exposición a Ruido Equipos de medición de ruido Parámetros Acústicos y Medición Evaluación de las mediciones © 2009 Associates in Acoustics, Inc , BP International Limited & University of Wollongong 122. Gestión del Ruido Ocupacional El ruido y el sonido nos rodean; el impacto que tienen en un individuo en un ambiente de trabajo depende de muchos factores. El riesgo de una exposición excesiva y los efectos adversos resultantes necesitan ser controlados o mantenerse en un nivel aceptable. El objetivo de la legislación, reglamentos, códigos, etc. es minimizar la incidencia de la pérdida de audición u otros problemas causados por el ruido excesivo. © 2009 Associates in Acoustics, Inc , BP International Limited & University of Wollongong 123. Gestión del Ruido Ocupacional (cont.) El mantra para el control de cualquier peligro ocupacional es: • Identificar el Peligro • Evaluar el Riesgo • Controlar el Peligro o la Exposición © 2009 Associates in Acoustics, Inc , BP International Limited & University of Wollongong 124. Gestión del Ruido Ocupacional (cont.) Los elementos de un programa de gestión del ruido incluyen: ● Evaluar los riesgos para los trabajadores por exposición al ruido en el trabajo; ● Tomar medidas para reducir la exposición al ruido que producen esos riesgos; ● Proporcionar protección auditiva a los trabajadores si no puede reducir la exposición al ruido lo suficiente usando otros métodos; © 2009 Associates in Acoustics, Inc , BP International Limited & University of Wollongong 125. Gestión del Ruido Ocupacional (cont.) ● Asegurar que no se superen los límites legales de exposición a ruido; ● Proporcionar información y formación a los trabajadores; ● Realizar vigilancia de la salud donde hay un riesgo para la salud. © 2009 Associates in Acoustics, Inc , BP International Limited & University of Wollongong 126. Niveles de Exposición de la Legislación sobre Ruido ¿Qué es un nivel “seguro”? No hay una respuesta sencilla sobre lo que constituye un límite de exposición “seguro” al ruido. La respuesta se esconde en las intricadas y diversas variables asociadas con la susceptibilidad del individuo al ruido y en las características y magnitud de la exposición al ruido. © 2009 Associates in Acoustics, Inc , BP International Limited & University of Wollongong 127. Niveles de Exposición y Legislación sobre Ruido ¿Cómo se mide la exposición? El nivel sonoro ponderado A se utiliza en los estándares y reglamentos ya que proporciona un valor de una sola cifra (simple y rápido) y se correlaciona bien con el riesgo de deterioro de la audición debido a exposición al ruido a largo plazo. El riesgo de daño auditivo por ruidos cortos o de impulso, como los explosivos o de impacto, se evalúa en términos del nivel máximo de ruido en dBC. © 2009 Associates in Acoustics, Inc , BP International Limited & University of Wollongong 128. Niveles de Exposición y Legislación sobre Ruido ¿Qué es un nivel “seguro”? ------ ¿Es 85dBA? En los años 70, estimaciones de la ISO y NIOSH indicaban que el 10-15% de los trabajadores estaban en riesgo de una pérdida significativa de audición si están expuestos 8 horas diarias a un promedio de 85 dBA durante una vida laboral de 40 años. La pérdida significativa de audición era 25dB a 500, 1000 y 2000 Hz. Pero en ese momento el nivel comúnmente usado era 90 dBA. © 2009 Associates in Acoustics, Inc , BP International Limited & University of Wollongong 129. Niveles de Exposición (cont.) • En 1990, la norma ISO 1999 utilizó una fórmula distinta y se estableció el exceso de riesgo para la pérdida de audición provocada por el ruido en un 6% para los trabajadores que están expuestos a 85 dBA diariamente. • Un análisis más detallado de la investigación original incluye los efectos no lineales de la exposición a ruido así como formulas alternativas para determinar la pérdida de la audición. • En 1997 NIOSH concluye que el exceso de riesgo es del 8% para trabajadores que están expuestos a 85 dBA durante una vida laboral de 40 años. © 2009 Associates in Acoustics, Inc , BP International Limited & University of Wollongong 130. Niveles de Exposición (cont.) Para la mayoría de estudios, las recomendaciones sobre cuándo se necesita implementar medidas de protección de la audición son las siguientes: • • un criterio de 85 dBA como el límite de exposición al ruido para una jornada de trabajo de 8 horas diarias Y el nivel máximo (nivel de pico) no debe superar los 140 dBC en ningún momento durante el día. Estos son los criterios en la legislación nacional o las pautas en la mayoría de los países fuera de la Unión Europea. © 2009 Associates in Acoustics, Inc , BP International Limited & University of Wollongong 131. Niveles de Exposición (cont.) En 2003 la Unión Europea aprobó la directiva [2003/10/EC del parlamento y del consejo europeo] sobre los requisitos mínimos de seguridad y salud con respecto a la exposición de los trabajadores a riesgos generados por agentes físicos (ruido). Esta directiva incluye una metodología en etapas, con un nivel inferior y superior que dan lugar a una acción y un límite de exposición. © 2009 Associates in Acoustics, Inc , BP International Limited & University of Wollongong 132. Niveles de Exposición (cont.) - Directiva de la UE Valores inferiores de exposición que dan lugar a una acción: Exposición promedia de 80 dB; Presión sonora máxima de 135 dB; Valores superiores de exposición que dan lugar a una acción: Exposición promedia de 85 dB; Presión sonora máxima de 137 dB. ¿Cómo se mide la exposición? Promedio de exposición de una jornada o semana de trabajo; y Ruido máximo (nivel de pico) © 2009 Associates in Acoustics, Inc , BP International Limited & University of Wollongong 133. Niveles de Exposición (cont.) En la Directiva de la UE también hay niveles de exposición a ruido que no se deben superar: Valores limites de exposición: Exposición diaria o semanal de 87 dB; Nivel de pico de 140 dB. © 2009 Associates in Acoustics, Inc , BP International Limited & University of Wollongong 134. Evaluar los riesgos Diagrama de flujo de recomendaciones para gestionar los riesgos una vez identificado un peligro de ruido De HSE ‘Noise at Work’ (Ruido en el Trabajo) Identificar peligros de ruido Estimar la probable exposición al ruido Identificar medidas que se requieren para eliminar o reducir riesgos, controlar exposiciones y proteger a los trabajadores Hacer un registro de lo que se hará en un plan de acción Proteger a los trabajadores Información y formación para los trabajadores Eliminar o controlar riesgos de ruido Consultar a los trabajadores y dejarlos participa Eliminar o reducir los riesgos usando la buena práctica y soluciones conocidas de control y gestión Dar información y formación a los trabajadores acerca de los riesgos, medidas de control, protección auditiva y prácticas de trabajo segur Para los casos de mayor riesgo, planificar e implementar medidas técnicas y organizacionales para controlar el ruido Asegurar que no se superen los límites legales sobre la exposición al ruido Y proporcionar protección auditiva Vigilancia de la salud Proteger a sus trabajadores con protección auditiva Realizar vigilancia de la salud (chequeos de audición) para aquellos con riesgo Hacer que su uso sea obligatorio en los casos de alto riesgo (seguir trabajando en las medidas de control técnico y organizacional) Administrar el uso de protección auditiva con zonas, instrucción y supervisión Usar los resultados para revisar los controles y proteger más a los individuos Los trabajadores cooperan y se presentan para los chequeos de audición Mantener y usar los equipos Mantener todos los equipos de control de ruido y de protección auditiva Fig 3.1 del manual Asegurar que todo lo que se suministra se use completa y correctamente Los trabajadores ocupan los controles provistos y reportan cualquier defecto Los trabajadores usan la protección auditiva donde su uso es obligatorio Revisar lo que está haciendo Revisar cuando las cosas cambian: Cambios en las practicas de trabajo Cambios en las exposiciones al ruido Nuevas maneras de reducir los riesgos Clave Acciones del empleador Acciones de los trabajadores © 2009 Associates in Acoustics, Inc , BP International Limited & University of Wollongong 135. Evaluar los riesgos Identificar peligros de ruido Estimar la probable exposición al ruido Identificar medidas que se requieren para eliminar o reducir los riesgos, controlar exposiciones y proteger a los trabajadores Hacer un registro de lo se hará en un plan de acción © 2009 Associates in Acoustics, Inc , BP International Limited & University of Wollongong 136. Proteger a sus trabajadores Eliminar o controlar riesgos de ruido Eliminar o reducir los riesgos usando la buena práctica y soluciones conocidas de control y gestión Para los casos de mayor riesgo, planificar e implementar medidas técnicas y organizacionales para controlar el ruido Asegurar que no se superen los límites legales sobre la exposición al ruido Y proporcionar protección del oído Proteger a sus trabajadores con protección auditiva Hacer que su uso sea obligatorio en los casos de alto riesgo (seguir trabajando en las medidas de control técnica y organizacional) Administrar el uso de protección auditiva con zonas, instrucción y supervisión © 2009 Associates in Acoustics, Inc , BP International Limited & University of Wollongong 137. Información y formación para los trabajadores Consultar a los trabajadores y dejarlos participar Dar información y formación a los trabajadores acerca de los riesgos, medidas de control, protección auditiva y prácticas de trabajo seguro Vigilancia de la salud Realizar vigilancia de la salud (chequeos de audición) para aquellos con riesgo Usar los resultados para revisar los controles y proteger más a los individuos Los trabajadores cooperan y se presentan para los chequeos de audición © 2009 Associates in Acoustics, Inc , BP International Limited & University of Wollongong 138. Mantener y usar los equipos Mantener todos los equipos de control de ruido y de protección auditiva Asegurar que todo lo que se suministra se use completa y correctamente Los trabajadores ocupan los controles provistos y reportan cualquier defecto Los trabajadores usan la protección auditiva donde su uso es obligatorio Revisar lo que está haciendo Revisar cuando las cosas cambian: Cambios en las prácticas de trabajo Cambios en las exposiciones al ruido Nuevas maneras de reducir los riesgos © 2009 Associates in Acoustics, Inc , BP International Limited & University of Wollongong 139. Equipos de medición de ruido Medidores del Nivel Sonoro Calibradores Acústicos Análisis de Frecuencia Dosímetro Personal de Ruido © 2009 Associates in Acoustics, Inc , BP International Limited & University of Wollongong 140. Medidores de Nivel de Sonido Micrófono Amplificador Control de Rango Rápido/Lento © 2009 Associates in Acoustics, Inc , BP International Limited & University of Wollongong 141. Pantalla Filtro(s) de Frecuencia Tipos de Medidores del Nivel Sonoro Hay dos tipos o clases de Medidores del Nivel Sonoro establecidos por los Estándares Internacionales. Clase 1 - es un medidor de precisión y Clase 2 - es un instrumento de propósito general con menores especificaciones de rendimiento que la Clase 1. Se debe consultar la legislación para asegurar que se llevan a cabo mediciones con la clase correcta de medidor. © 2009 Associates in Acoustics, Inc , BP International Limited & University of Wollongong 142. Tipos de Micrófonos y su Uso Para medir el ruido ocupacional existen tres tipos: • Micrófonos de incidencia aleatoria (omnidireccionales) • Micrófonos de incidencia directa (campo libre) y • Micrófonos de presión (presión-respuesta) El micrófono de incidencia diversa u omnidireccional es el tipo que se usa más frecuentemente. PERO ¡¡es crítico que se compruebe!! © 2009 Associates in Acoustics, Inc , BP International Limited & University of Wollongong 143. Tipos de Micrófonos Dirección de la onda de sonido Incidencia Aleatoria Incidencia Directa © 2009 Associates in Acoustics, Inc , BP International Limited & University of Wollongong 144. Micrófono de Presión Calibrador Típico 1) Altavoz 2) Interruptor apagado/encendido 3) Indicador de batería 4) Adaptador de micrófono © 2009 Associates in Acoustics, Inc , BP International Limited & University of Wollongong 145. Equipos de medición de ruido (cont.) Se puede realizar el análisis de frecuencias usando: Un medidor del nivel sonoro con un filtro de banda de octava; Registro y análisis posterior por medio de filtros o Analizador en Tiempo Real Generalmente sólo se pueden hacer octavas y tercios de octavas con los medidores del nivel sonoro, mientras que con los Analizadores en Tiempo Real también hacen lo que se conoce como línea fina de 400 a 800 bandas separadas. Con los modernos filtros digitales las capacidades de los medidores del nivel sonoro han mejorado significativamente, mientras que los precios han bajado. © 2009 Associates in Acoustics, Inc , BP International Limited & University of Wollongong 146. Con los modernos filtros digitales las capacidades de los medidores del nivel sonoro han mejorado significativamente, mientras que los precios han bajado. © 2009 Associates in Acoustics, Inc , BP International Limited & University of Wollongong 147. Nivel máximo a 3.150 HZ Análisis de frecuencias de datos del espectro de banda de 1/3 de octava para los máximos niveles de sonido generados por un motor de combustión interna. © 2009 Associates in Acoustics, Inc , BP International Limited & University of Wollongong 148. Dosímetro de Ruido Personal Un dosímetro de ruido (medidor de la dosis de ruido, medidor de la exposición personal al sonido) es un medidor del nivel sonoro diseñado para medir la exposición de un trabajador al ruido durante un período de tiempo. El output puede ser la dosis de ruido o la exposición a ruido. Se puede mostrar la exposición al ruido como Leq,8h, LEX,8H, o promedio ponderado en el tiempo. El promedio ponderado en el tiempo se usa principalmente en los EE.UU. e implica un promedio de ocho horas. © 2009 Associates in Acoustics, Inc , BP International Limited & University of Wollongong 149. Dosímetro de Ruido Personal Control de Rango Micrófono Amplificador Pantalla Almacenamiento Calculadora Ordenador Impresora © 2009 Associates in Acoustics, Inc , BP International Limited & University of Wollongong 150. Filtro(s) de Frecuencia Reloj Rápido / Lento Medidor Parámetros Acústicos y su Medición Se puede usar un medidor para medir el sonido de distintas maneras. El número dado por el medidor no tiene significado a menos que se haya fijado el medidor de manera correcta para el propósito de las mediciones. © 2009 Associates in Acoustics, Inc , BP International Limited & University of Wollongong 151. Parámetros Acústicos y su Medición Hay dos tipos principales de ponderación que se aplican a la señal antes que se muestre una cifra, a saber: la ponderación de la frecuencia y la ponderación del tiempo. Ponderación de Frecuencia: Para las evaluaciones ocupacionales son A, C y Z. © 2009 Associates in Acoustics, Inc , BP International Limited & University of Wollongong 152. Parámetros Acústicos y su Medición Ponderación de Tiempo: Generalmente los medidores tendrán respuestas de tiempo que se pueden seleccionar, éstas son: Lenta, Rápida, Máxima, Impulso y Pico. Esto requiere que el medidor calcule los niveles sonoros por integración sobre distintos intervalos de tiempo llamados constantes de tiempo. © 2009 Associates in Acoustics, Inc , BP International Limited & University of Wollongong 153. Parámetros Acústicos y su Medición Ponderación de Tiempo: Las constantes de tiempo Rápida y Lenta son Lenta 1 segundo Rápida 1/8 de segundo Estas dinámicas determinan cómo de rápido se actualiza la pantalla del instrumento con los datos del nivel sonoro. En la práctica, se puede usar la respuesta “lenta” para medir sonidos que cambian relativamente rápido cuando no se dispone de un medidor integrador. © 2009 Associates in Acoustics, Inc , BP International Limited & University of Wollongong 154. Parámetros Acústicos y su Medición Ponderación de Tiempo : Constantes de tiempo Rápida y Lenta La respuesta “rápida” se utiliza para obtener los límites de un sonido, tal como el máximo o mínimo, y se prefiere cuando se usa la función de integración. En algunas referencias y estándares se usan los subíndices “S” y “F” para “slow” (lenta) y “fast” (rápida) y se pueden mostrar los niveles como LS y LF. Cuando no hay un subíndice, se supone que se ha utilizado la respuesta rápida. © 2009 Associates in Acoustics, Inc , BP International Limited & University of Wollongong 155. Parámetros Acústicos y su Medición Máximo: La propagación más alta del medidor. Se reguló para usarse con la ponderación de tiempo Lenta, pero se puede usar con cualquier lectura. Nivel de presión sonora de impulso: Se define como que tiene una constante de tiempo de aumento exponencial de 35 milisegundos y constante de tiempo de decaimiento asimétrico de 1,5 segundos. Se pensó que esto podría usarse para describir fuentes de impacto, sin embargo ya no se usatiliza para el ruido ocupacional. © 2009 Associates in Acoustics, Inc , BP International Limited & University of Wollongong 156. Parámetros Acústicos y su Medición Nivel de presión sonora de pico: El nivel de pico ha reemplazado al impulso y al máximo en el ambiente ocupacional. El nivel de presión sonora de pico, Lpk o Lpeak, se define como el mayor valor de la presión sonora instantánea y absoluta –téngase en cuenta que es la presión y no el valor cuadrático medio de la presión. Para mediciones del ruido ocupacional, el instrumento debe medir un pulso de 100 μs. © 2009 Associates in Acoustics, Inc , BP International Limited & University of Wollongong 157. Parámetros Acústicos y su Medición Nivel Sonoro Continuo Equivalente: Para medir el sonido que varía, es necesario promediar la energía durante un período más largo de tiempo, un ciclo de operación o toda la jornada de trabajo. El nivel sonoro continuo equivalente, expresado como Leq,T, se usa para cuantificar el nivel de presión sonora promedio para un cierto período de medición. © 2009 Associates in Acoustics, Inc , BP International Limited & University of Wollongong 158. Parámetros Acústicos y su Medición Nivel Sonoro Continuo Equivalente: Cabe destacar que también se utiliza el término nivel de sonido promedio y a todos los efectos prácticos funciona de manera idéntica. Para obtener una medida de Leq,T, se usa un medidor del nivel sonoro integrado. © 2009 Associates in Acoustics, Inc , BP International Limited & University of Wollongong 159. Nivel Sonoro Continuo Equivalente “L” para Nivel “A” para ponderación A “T” para tiempo (unidades definidas por el usuario) “eq” para continuo equivalente © 2009 Associates in Acoustics, Inc , BP International Limited & University of Wollongong 160. Exposición a Ruido Para cuantificar el riesgo para los trabajadores, es necesario determinar su exposición promedio al ruido, ponderada en el tiempo. La mayoría de Reglamentos consideran una jornada de trabajo nominal de ocho (8) horas. Por lo tanto, se calcula la “exposición al ruido normalizada según una jornada de trabajo nominal de 8 horas”, expresada como LEX,8h o LAeq,8h. © 2009 Associates in Acoustics, Inc , BP International Limited & University of Wollongong 161. Lecciones de Hoy • Entender el Sonido – La física, descriptores y propagación – Respuesta humana • Familiarizarse con la Evaluación del Riesgo y la Instrumentación para los Estudios de Ruido © 2009 Associates in Acoustics, Inc , BP International Limited & University of Wollongong 162.