Download 3.1 impedancia acústica

27 de septiembre
1.-INTRODUCCIÓN
Dentro de los agentes físicos que se consideran en higiene industrial, uno de los más
importantes debido a su existencia en gran número de industrias es el ruido. Se suele
definir el ruido como un sonido no deseado.
Si tenemos en cuenta el extraordinario funcionamiento del oído humano y la importancia de
las relaciones sociales de todo tipo, resalta la importancia de la conservación del mismo. El
ruido constituye uno de los problemas a vencer en una sociedad desarrollada, ya que
produce una progresiva pérdida de la capacidad auditiva del hombre.
Mientras que la necesidad de contar con un órgano auditivo en perfectas condiciones es
cada día mayor, puesto que las máquinas son cada día más rápidas y exigen tiempos de
reacción menores, la realidad es que el oído pierde capacidad por efecto de la edad
(presbiacusia), deterioro que aumenta aceleradamente cuando, además, el sujeto está
sometido o ruidos excesivos.
El sonido consiste en una variación de presión sobre la presión atmosférica, producida por
la vibración de un cuerpo, y que el oído humano puede detectar como una sensación
percibida a través del órgano auditivo. Dado que tiene su origen en un movimiento
vibratorio que se transmite en un medio, ya sea sólido líquido o gaseoso, podemos definirlo
como una vibración acústica capaz de producir una sensación auditiva.
El ruido industrial, la música y la conversación son tres manifestaciones del sonido.
El sonido se puede considerar pues bajo dos puntos de vista:
Subjetivamente, nos referimos a la sensación auditiva en el cerebro.
a)
Un bailarín puede encontrarse en su elemento en una discoteca cuya
música ambiental alcanza niveles de 100 dBA; para él la música será un
sonido agradable.
b)
Pero a un vecino del mismo edificio, que pretende conciliar el sueño, y que
le llega ese ruido, amortiguado, con un nivel de 40 dBA le parecerá un ruido
insoportable.
En mayor o menor grado estamos continuamente expuestos al ruido, cada persona se
desenvuelve en varios ambientes acústicos a lo largo de su jornada que oscilan
normalmente entre 20 dBA y 110 dBA.
Las principales causas de la contaminación acústica son aquellas relacionadas con las
actividades humanas como el transporte, la construcción de edificios y obras públicas, la
industria, entre otras.
Es por esto que desde el punto de vista integrador de la prevención de riesgos laborales y
de la gestión medioambiental, se contribuye a mitigar esta contaminación acústica, pues si
se previene en origen, se mitigan o eliminan los focos emisores y se disminuye la
contaminación acústica de la empresa así como de su entorno. El alto grado de
mecanización de las industrias, el aumento exponencial del tráfico, etc, incide en la
contribución de las empresas a los niveles de contaminación acústica.
El ruido daña seriamente la salud de las personas e interfiere con las actividades
cotidianas en el trabajo, en casa y durante el tiempo de ocio, produciendo daños
fisiológicos y psicológicos, lo cual, afecta seriamente la calidad de vida en nuestra
sociedad.
2.MAGNITUDES FÍSICAS Y UNIDADES DE MEDIDA
Objetivamente, nos referimos a los aspectos físicos del movimiento ondulatorio como
frecuencia, longitud de onda, etc., magnitudes que se pueden medir todas ellas con toda
precisión.
Primero daremos unas definiciones:
- SONIDO: El sonido es una perturbación que se propaga a través de un fluido. Esta
perturbación puede ser debida a cambios locales de presión p, velocidad vibratoria v, o
densidad ρ. Esta onda vibratoria puede ser percibida por el ser humano en frecuencias
comprendidas entre 20 Hz y 20 KHz. Las componentes frecuenciales que quedan por
debajo del límite inferior reciben el nombre de Infrasonidos y aquellas que supuran el
umbral superior se denominan Ultrasonidos.
- RUIDO: Sonido inarticulado y confuso más o menos fuerte.
-RUIDO AMBIENTAL : El sonido exterior no deseado o nocivo generado por las
actividades humanas, incluido el ruido emitido por los medios de transporte, por el tráfico
rodado, ferroviario y aéreo y por emplazamientos de actividades industriales
- CONTAMINACIÓN ACUSTICA: Presencia en el ambiente de ruidos o vibraciones,
cualquiera que sea el emisor acústico que los origine, que impliquen molestia, riesgo o
daño para las personas, para el desarrollo de sus actividades o para los bienes de
cualquier naturaleza, o que causen efectos significativos sobre el medio ambiente. El
término contaminación acústica hace referencia al ruido (entendido como sonido excesivo
y molesto), provocado por las actividades humanas, que produce efectos negativos sobre
la salud auditiva, física y mental de las personas.
Este término está estrechamente relacionado con el ruido debido a que ésta se
da cuando el ruido es considerado como un contaminante, es decir, un sonido
molesto que puede producir efectos nocivos fisiológicos y psicológicos para una persona o
grupo de personas.
-AREA ACUSTICA : Ámbito territorial, delimitado por la Administración competente, que
presenta el mismo objetivo de calidad acústica.
-CALIDAD ACUSTICA: Grado de adecuación de las características acústicas de un
espacio a las actividades que se realizan en su ámbito.
-INDICE DE EMISION: índice acústico relativo a la contaminación acústica
generada por un emisor.
-INDICE DE INMISIÓN: índice acústico relativo a la contaminación
acústica existente en un lugar durante un tiempo determinado.
28 septiembre
DESCRIPCION MATEMATICA Y FISICA DEL SONIDO
Los elementos indispensables para que exista el sonido son:
1.- Fuente sonora
2.- Camino de transmisión
3.- Receptor
El número de variaciones de presión por segundo es lo que se llama 'frecuencia' del
sonido y se mide en Hercios (Hz). La frecuencia de un sonido produce un tono distintivo.
Estas variaciones de presión viajan por cualquier medio elástico desde la fuente emisora
hasta los oídos del receptor a una cierta velocidad (c) que en el caso del aire es 344
m/seg.
Conociendo la velocidad (c) y la frecuencia de un sonido, podemos calcular la longitud de
onda que es la distancia desde un máximo o pico de presión de una onda hasta el
siguiente:
Longituddeonda 
velocidadsonido c
 
frecuencia
f
Así podemos ver que los sonidos de alta frecuencia tienen longitud de onda corta y los de baja
frecuencia longitudes de onda larga.
Un sonido de una sola frecuencia se denomina tono puro.
En la práctica, los tonos puros se encuentran muy raramente, y la mayoría de los sonidos
se componen de diferentes frecuencias.
La mayor parte del ruido consiste en una amplia
Como se ha indicado anteriormente, es sumamente importante conocer el contenido en
frecuencia de un sonido. Usualmente este contenido en frecuencias se agrupa en lo que
mezcla de frecuencias denominada ruido de banda ancha.denominamos 'bandas de
frecuencia.
Cada banda está compuesta por un número determinado de frecuencias: los extremos y la
frecuencia central mediante la cual se designa cada banda están normalizadas.
El valor de la amplitud asignada a cada 'banda es la suma de la amplitud de cada una de
las frecuencias que componen la banda. Su representación gráfica se efectúa bien
asignando este valor de amplitud a cada frecuencia central y uniendo todas las frecuencias
centrales o bien mediante barras que cubre toda la banda con una misma altura.
La escala de frecuencia empleada es logarítmica pues es la que se ajusta al
comportamiento del oído humano.
Las bandas pueden poseer un mayor o menor contenido de frecuencia dependiendo de su
'anchura de banda'.
Cuando se requiere una mayor resolución que la aportada por las bandas de octava, se
recurre a las bandas de tercio de octava (1/3 octava) obtenidas al dividir cada banda de
octava en tres intervalos, logaritmicamente iguales.
El decibelio (dB)
La segunda cantidad principal que se utiliza para describir un sonido es el tamaño o
amplitud de las fluctuaciones de presión.
El sonido más débil que puede detectar un oído humano sano tiene una amplitud de 20
atmosférica normal.
ísimo. Sorprendentemente, el oído humano
puede tolerar presión sonora más de un millón de veces más alta. Así, si midiéramos el
sonido en Pascales, terminaríamos con unas cantidades enormes e inmanejables.
Para evitar esto, se utiliza otra escala - EL DECIBELIO.
NivelL  10. log 10
cant.medida
en dB
cant.referencia
(El sonido suele ser descrito como una perturbación de presión, ya que es a esta
magnitud a la que responde el oído humano. La unidad más usual es por tanto el Pa =
2
N/m (Pascal = Newton por metro cuadrado).
El gran margen dinámico que puede percibir el ser humano, obliga a utilizar una escala
logarítmica para referirse a la amplitud de la presión sonora, en un intento de construir
una escala manejable. Se define el Nivel de Presión Sonora (SPL) como:
 P2
SPL  10. log  2
P
 ref


  20. log  P
P

 ref





(dB)
Un aspecto útil de la escala en decibelios es que da una aproximación mucho mejor a la
percepción humana de sonoridad relativa que la escala lineal (Pa).
Esto es porque el oído reacciona a un cambio logarítmico de nivel, que corresponde a la
escala de decibelios donde dB es el mismo cambio relativo en cualquier lugar de la escala.
La escala en dB es logarítmica y utiliza el umbral auditivo de 20 Pa como nivel de
referencia.
Ejercicios:
1. Expresar cada uno su altura en decibelios utilizando como cantidad de
referencia 1m.
Solución :
Altura: 1.79 m. Nivel en dB=10· log10 (1.79/1)=2,52 dB re 1 m.
2. El oído humano contiene fibras de dif. Longitud con frecuencias propias entre
16Hz y 20 Hz. (Se transmiten al cerebro como impulsos nerviosos). Qué
longitudes de onda percibe el oído humano en el aire? C= 340 ms-1
3. La mínima longitud de onda sonora que puede percibir el oído de los murciélagos es
de 3,4 mm. ¿Cuál es la máxima frecuencia que pueden captar estos mamíferos?
4. Por qué la velocidad de propagación del sonido es mayor en el agua que en el aire?
30 septiembre
3. NOCIONES DE ACÚSTICA
3.1 IMPEDANCIA ACÚSTICA
Cada medio ofrece una facilidad mayor o menor a la propagación del sonido.Se define la
Impedancia acústica Z como el cociente entre la presión acústica y la velocidad propia del
movimiento vibratorio (v)
Z
P
v
Se mide en ohmios acústicos ( acústicos)
También se puede calcular como:
Z   .c
donde  es la densidad del medio y c la velocidad de propagación.
Tabla con algunos valores de Impedancia en los tres medios.
sustancia
Impedancia  acústicos
HIERRO FORJADO
4.106
ACERO
3,9.106
AGUA 13ºC
144-103
AGUA SALADA
155.103
AIRE 20ºC
41,4
VAPOR DE AGUA
23,5
3.2.POTENCIA ACÚSTICA
“ Es la cantidad de energía acústica que emite un foco sonoro en la unidad de tiempo”. Se
mide en W (watios)
Esta energía se propaga según una superficie esférica envolvente cada vez mayor, lo que
explica que cuanto más lejos estamos del foco emisor oigamos menos.
Hay que destacar que la energía acústica que se manifiesta habitualmente es muy
pequeña, si la comparamos con la energía lumínica. Por ejemplo, la potencia acústica de
un avión a reacción puede ser de 100W, que es la de una lámpara casera, sin embargo su
agresividad es muy elevada , pues puede romper el tímpano a una persona situada a unos
metros de distancia.
Como la variación puede ser muy amplia, utilizamos el NIVEL DE POTENCIA ACÚSTICA LW.
W 

Lw  10. log 
 W0 
(dB)
W0 es la potencia acústica de referencia y es igual a 1pW= 10-12 W , que es la potencia que
corresponde al nivel de 0dB.
3.3. INTENSIDAD ACUSTICA
“ Es la cantidad de energía que en la unidad de tiempo atraviesa una unidad de superficie
colocada perpendicularmente a la dirección de propagación de las ondas sonoras “, se mide en
W/m2
Esta es la característica que hace que oigamos un sonido fuerte o débil.
En la escala de intensidades, empezamos a percibir a una I = 10-12 W/m2, y sentimos dolor a
25 W/m2.
A medida que nos alejamos la intensidad disminuye, ya que la superficie aumenta.
Se utiliza el nivel de intensidad acústica, dada por
 I 
LI  10. log  
 I0 
I0 = 10-12
W/m2
(dB)
3.4. PRESIÓN ACÚSTICA
Esta magnitud es la que más se utiliza, porque es la más fácil de medir. Es la energía acústica
por unidad de superficie, bajo forma de variación de presión (N/m 2) o Pascales. Es decir, la
variación instantánea de la presión atmosférica en un punto como consecuencia de la
propagación a través del aire de una onda sonora.
El margen de presión acústica que percibimos es entre 200 Pa y 20.10 -6 Pa.
Es un rango muy amplio y poco manejable, por eso utilizaremos una escala logarítmica.
Además, se sabe que el oído humano responde de forma logarítmica en relación al ruido. Por
eso se utiliza el Belio (B) o decibelio (dB)
Presión acústica Nivel de Presión Sensación
Pa
Acústica (dB)
2.108
140
Intolerable
2.107
120
Doloroso
2.106
100
Muy ruidoso
2.105
80
Ruidoso
2.104
60
Ruido moderado
2.103
40
Ruido bajo
2.102
20
Silencio
20
0
Umbral de audición
Para la presión acústica, se tomará como referencia el umbral de audición, que correspode a
una frecuencia de 1000Hz y a este punto se le atribuye el valor de 0dB.
Se definirá el nivel de presión L p acústica como:
 Pef
L p  10. log 
 P0



2
(dB)
Pef es la P eficaz que caracteriza a la onda.
Podremos utilizar la expresión de NIVEL L entre 0 y 120 dB,
P
L  20 log 
 Po

 I 
W 
  10. log    10. log 
 (dB)

 I0 
 W0 
3.5 SUMA DE NIVELES DE PRESIÓN ACÚSTICA
Cuando existen varios ruidos con presiones acústicas diferentes medidas en dB, la suma
se hará teniendo en cuenta la definición de presión acústica, no es la suma aritmética.
La suma de las intensidades si será la suma aritmética.
Por ejemplo: Si en un local hay un máquina que emite una cantidad determinada de ruido ,
y colocamos una segunda máquina que emite el mismo ruido, si calculamos el nivel sonoro
será:
La intensidad total será I total = 2I
 2I 
 I 
Ltotal  10. log    10. log 2  10. log    3  L1
 I0 
 I0 
3dB significa el doble de nivel de ruido (doble intensidad)
De forma similar, si doblamos la potencia:
 2W 
W 
  10. log 2  10. log 
  3  LW
Ltotal  10. log 
 W0 
 W0 
Sin embargo, al doblar la presión :
 2P 
 I 
  20. log 2  20. log    6  LP
Ltotal  20. log 
 P0 
 I0 
4.OTRAS CARACTERÍSTICAS DEL RUIDO
4.-1-SUMA DE NIVELES SONOROS
Como hemos dicho, al escala en dB varia de forma logarítmica, por lo que no es posible
sumar aiméticamente los niveles.
Por ejemplo, 2 máquinas que producen 90 dBA de nivel de presión cada una , las dos
juntas no producirán 180 dB, sino 93 dB.
n
SUMA  10. log 10
i 1
L ( dB)
10
Ejercicios:
5. Calcula el nivel sonoro de las dos máquinas del ejemplo anterior.
6. Cual es el nivel de presión acústica en un puesto de trabajo afectado por el ruido
que generan 3 máquinas diferentes, cuyos valores son 86,84 y 90 dB
respectivamente?
(sol.:92,2 dB)
7. Se desean sumar los siguientes niveles de presión sonora 75,78 y 82dB.
(sol.:84 dB)
4 Octubre
Estas sumas de niveles sonoros también las podemos realizar gráficamente. Es un
método práctico aproximado muy útil puesto que no es preciso realizar cálculos
logarítmicos.
El método es el siguiente:
1. Ordenar de mayor a menor los niveles de ruido a sumar.
2. Restar el primero del segundo y la diferencia obtenida, llevarla al eje de abcisas del
gráfico. En ordenadas se obtendrá el número de dB que se han de sumar al ruido de
mayor nivel.
3. Al nivel resultante de la suma anterior, se le resta el tercer valor y se opera de igual
modo.
4. Repetir el proceso hasta terminar con todos los niveles dados.
Ejercicio (repetido, hecho gráficamente)
En el ejercicio de 3 máquinas que emiten ruidos de niveles 84dB,86dB y 90 dB, si
aplicamos este método:
1.Ordenamos de mayor a menor
90
2.
90-86=4,
86
84
llevamos el 4 a la grafica (eje de abcisas o eje x), y vems que
corresponde añadir 1,5dB al nivel mayor luego ahora tenemos
90+1,5=91,5 dB
y
84 dB
3. Volvemos a restar
91,5 – 84 =7,5 dB
Lo llevamos a la gráfica y nos corresponde añadir 0,7 dB
91,5 + 0,7 = 92,2 dB
Link:Calculadora http://www.doctorproaudio.com/doctor/calculadores.htm - calc_spl
7.2 RESTA DE NIVELES SONOROS
Cuando medimos en un punto el ruido que genera una máquina en funcionamiento, en
realidad estamos midiendo el ruido que produce la máquina (Lm) más el ruido de fondo
(Lf). Por lo tanto, para conocer el ruido emitido por la máquina realizaremos 2 medidas,
la de fondo Lf, con la máquina parada y la total. Luego realizaremos la resta (no resta
aritmética ).
Existen 3 casos diferentes:
7.3 la diferencia es menor a 3 dB: significa que el nivel do fondo es demasiado alto y no
permite hacer medidas precisas.
7.4 Si la diferencia está entre 3dB y 10 dB: aplicaremos una corrección entre 1 y 3.
7.5 Si la diferencia es mayor que 10dB: El sonido de fondo se considera despreciable.
El desarrollo operativo, se puede hacer de varias formas
a) Utilizando la siguiente tabla:
Dif.entre
<3 3
4
5
6
7
8
9 10 >10
Mediciones
Corrección K >3 3 2,3 1,7 1,3 1
0,8 0,6 0,4
0
Este procedimiento es válido cuando el ruido de fondo, esté como mínimo 3 dB por debajo
del nivel de ruido de la máquina.
Por ejemplo, si tenemos un ruido de fondo medio de 80 dB, y el ruido total es de 88dB.
-
La diferencia es de 8dB , aplicamos una corrección de 0,8 dB.
-
El ruido de la máquina será : 88  0,8  87,2dB
Si la diferencia es superior a 10dB, no se aplica corrección.
b) Matemáticamente aplicaremos la expresión:
Lresta  10. log( 10 Lt  10 lf )
dB
c) Gráficamente: Tomando en el eje de abcisas el valor de la diferencia entre los dos
niveles de ruido. En el eje de ordenadas tendremos el valor en dB que tenemos que
sustraer al total para conseguir el resultado de la resta.
Ejercicios:
8. Una máquina está en un taller, si medimos el nivel sonoro en e entorno de la
máquina nos da u valor de 86 dB. Si paramos la máquina y hacemos una nueva
medida nos da un valor de 84dB. ¿Cuál es el nivel de presión acústica de la
máquina?
5.CLASES DE RUIDO
Existen diversas clases de ruido:
a) Ruido
de
impulso
o
impacto:
El
nivel
de
presión
acústica
desciende
exponencialmente con el tiempo y las variaciones entre dos máximos consecutivos
de nivel acústico se efectúan en un tiempo superior a 1 segundo, con un tiempo de
actuación inferior a 0,2 segundos.
b) Ruido continuo o estacionario: El nivel de presión acústica se mantiene constante
en el tiempo y si posee máximos éstos se producen en intervalos menores de un
segundo.
c) Ruido estable : Cuando el nivel de presión acústico ponderado LPA en un punto se
mantiene constante en el tiempo. ( Al hacer la medida con el sonómetro en
respuesta lenta SLOW la diferencia entre el valor máximo y el mínimo es inferior a
5dBA.
(Nota: Nivel de presión acústica continuo equivalente ponderado "A",
dBA)
d) Ruido variable o fluctuante : Cuando el nivel de presión acústica oscila más
de 5 dBA en el tiempo Un ruido varible puede descomponerse en varios
ruidos estables.
d.1.: Ruido periódico : La diferencia entre los valores máximo y mínimo es
LPA  5dB y cuya cadencia sea cíclica.
d.2.: Ruido aleatorio: La diferencia entre los valores máximo y mínimo es
LPA  5dB variando el nivel aleatoriamente a lo largo del tiempo.
e) Ruido intermitente: El nivel de presión acústica varía en escalones bien
definidos de tiempo relativamente prolongado.
f) Ruidos blanco y rosa: Se utilizan para efectuar las medidas normalizadas.
Ruido banco es el que contiene todas las frecuencias con la misma
intensidad. (Su espectro en tercios de octava es una recta de pendiente
3dB/octava). Si el espectro ,en tercios de octava, es un valor constante se
denomina ruido rosa.
g) Ruido aéreo: Son los que se propagan por el aire. Al incidir sobre un
obstáculo, las ondas sonoras se someten a una vibración que se transmite, a
través de la estructura material, al otro lado. Para aislarlo, se requieren
materiales pesados.
5 Octubre
6. INDICE Y FACTOR DE DIRECTIVIDAD
En general, una fuente sonora no emite una onda acústica en todas las direcciones
por igual; y es útil conocer en qué dirección emite más energía y en qué magnitud.
Para esta tarea se manejan dos parámetros vinculados entre sí:
a) INDICE DE DIRECTIVIDAD (DI) en un punto determinado, es la diferencia
entre el nivel de presión acústca de un punto dado y el nivel promedio que
correspondería a ese punto si la fuente tuviera una radiación esférica
uniforme.
DI  L pa1  LPA
(dBA)
b) FACTOR DE DIRECTIVIDAD (Q) en una determinada dirección, es el
cociente entre la energía acústica emitida a un punto dado A1 y la energía
que correspondería a ese punto si la fuente tuviera una radiación esférica
uniforme.
Q  10 0,1DI
Es decir :
DI  10. log Q
Siendo Q  1 , cuando la energía es omnidireccional ( DI  0 )
De esta forma, según como esté situada una máquina (anclada al techo, en
el suelo, entre dos paredes,...el factor de directividad (Q) puede ser 1,2 ,4 y
hasta 8 veces mayor. Así ,por ejemplo ,una máquina colocada en el suelo y
que en el aire daría un ruido de 80dBA, al reflejar el sonido y emitirse a
través de una semiesfera emitirá un sonido de hasta 83 dBA.
Cuando el fabricante de una máquina indica 79dBA de nivel de presión
acústica para el punto donde se situará el operador, y el comprador pone la
máquina en una esquina del local, el nivel recibido por el trabajador será
79+3+3+3=88 dBA
7.NIVEL MEDIO DE PRESIÓN SONORA EN UN RECINTO, L
Nivel correspondiente al promedio temporal y espacial del cuadrado de la
presión acústica, extendiendo el promediado espacial al interior del recinto
exceptuando las zonas de radiación directa de las fuentes y las próximas a
las paredes, suelo y techo.
Para exploraciones de la presión en n puntos discretos se define mediante
la expresión siguiente:
L  10. log
1 n 0,1. LPi
10
n i 1
Siendo: Lpi= nivel de presión sonora medido en el punto i, [dB].
Cuando las diferencias entre los valores componentes son menores que 4 dB,
se puede tomar como nivel medio la media aritmética de los niveles
Ejercicio:
9.Una máquina que se encuentra en un taller se efectúan 4 mediciones del nivel
de presión acústica con valores de 80,85,80 y 81 dB.
¿Cuál es el nivel de presión acústico medio correspondiente a esa máquina?
Solución : 82 dB
NIVEL DE PRESION ACUSTICA CONTINUA EQUIVALENTE
Si tenemos en cuenta el tiempo que el trabajador está expuesto al ruido, tenemos la
expresión de presión acústica contínua equivalente, que viene dada por :
Leq  10 log
1 n
 ti .10
t i 1
0 ,1Li
Ejercicios:
10. ¿Cuál es el nivel de presión acústica en un puesto de trabajo afectado por
el ruido de 3 máquinas diferentes cuyos
valores son 82,85 y 87 dB
respectivamente?
11. Una máquina X está en un taller junto a otras máquinas diferentes. Si
medimos el nivel de ruido en el entorno de la máquina X con el resto de
ellas funcionando nos a un valor de 88dB. Si paramos la máquina X, nos da
un valor de 81 dB. ¿Cuál es el nivel de presión acústica de la máquina X?
12. Un operario/a que está en un taller está sometido a 3 niveles de ruido de
84,85 y 87 dB. En tiempos de exposición de 2,3,y 1h. Calcular el nivel de
presión equivalente.
13. Un operario/a que está en un taller está sometido a 3 niveles de ruido de
80,83 y 90 dB. En tiempos de exposición de 2,3,y 1h. Calcular el nivel de
presión equivalente.
8.RANGO AUDIBLE
La sensación sonora del organismo frente a las ondas acústicas responde a las
variaciones de presión o de frecuencia, siendo sensaciones distintas:
Tono: propio del espectro de frecuencias, de modo que un sonido, en general, parece más
agudo (o más grave) cuanto mayor (o menor) sea su frecuencia.
Sonoridad: propia de la presión acústica; cuanto mayor sea la presión, más intenso (o
“fuerte”) parece el sonido recibido.
En general, ambas magnitudes están relacionadas, ya que tanto el tono como la sonoridad
dependen del espectro completo en frecuencias que posea el sonido recibido.
9.ANÁLISIS EN BANDAS DE OCTAVA (Análisis de frecuencias)
Ante un problema de ruido y a la hora de decidir las medidas de reducción que
deben adaptarse, es necesario conocer, no solo el nivel de presión acústica, sino
también cómo se distribuye la energía acústica en cada uno de los rangos de
frecuencia que componen el ruido a estudiar.
El análisis de frecuencias de un sonido complejo permite subdividir el rango de
frecuencias audibles (20-20.000Hz) en secciones o bandas. Los sonidos inferiores y
superiores a este rango no son detectados por el oido humano, lo que no significa
que no sean perjudiciales.
Las personas para comunicarnos utilizamos predominantemente unas frecuencias
determinadas que se llaman conversacionales (de 500 a 3000Hz), siendo en este
rango donde tomaremos mayor interés preventivo respecto a las lesiones auditivas.
Por otro lado, el oido humano no es capaz de diferenciar frecuencias individuales
próximas, nos suena igual 1000Hz o 10005 Hz, por lo que se agrupan las
frecuencias en grupos, en lo que se llama bandas de octava (intervalos de
frecuencia como por ejemplo 707 y 1014 Hz, asignando un único nivel de ruido a la
frecuencia central, 1000Hz.
El análisis se hace con un sonómetro, que tiene unos filtros que solo dejarán pasar
el rango seleccionado.
El conjunto de frecuencias que forman una banda, viene definido por 2 frecuencias
(F1 y F2). En el caso de una octava F2=2F1. Se acepta como frecuencia central Fc de
la banda , a la media geométrica de las frecuencias extremas, es decir
Fc  F1 .F2
Así, la banda con frecuencias extremas 707Hz y 1014 Hz se denomina banda de octava
de 1000Hz.
(OCTAVA: Intervalo de frecuencias de sonido cuya razón de frecuencia es 2; p. ej., entre
600 Hz y 1200 Hz)
El espectro de frecuencias audibles , queda dividido en las bandas de octava en Hz:
Frecuencias inferiores (Hz)
22
44
88
176
353
707
1414
2828
5656
11313
125
250
500
1000
2000
4000
8000
16000
353
707
1414
2828
5656
11313
22627
Frecuencias centrales (Hz)
31,5
63
Frecuencias Superiores (Hz)
44
88
176
Por otro lado , un tercio de octava divide cada octava en tres trozos:
F2  3 2F1
El espectro audible, queda dividido en las bandas de tercio de octava:
25,31.5,40,50,63,80,100,125,160,200,250,315,400,500,630,800,1000, 1250, 1600,
2000, 2500, 3150, 4000, 500,6300,8000, 10000, 12500, 16000 y 20000 Hz.
Como Fc  F1 .F2
Se obtiene que :
F1 
Fc
6
2
y
F1  6 2.Fc
Las frecuencias medias para las bandas de octava y tercio de octava están
normalizadas en la norma UNE-74002-78 (ISO-266), se denominan frecuencias
preferentes.
En un sonido cualquiera se puede calcular el nivel de presión acústica total
haciendo la integración o suma logarítmica de los niveles de las distintas bandas de
frecuencia.
7 de Octubre
10-UMBRALES AUDITIVOS. NIVEL DE SONORIDAD Y SONORIDAD.
La intensidad acústica mínima que el oído puede detectar se denomina
umbral de audición o de audibilidad.
La experiencia confirma que el umbral de audición depende de la frecuencia
del tono puro y del individuo concreto al que se le haga la prueba. Mediante
análisis estadísticos se obtiene la siguiente curva:
Se pierde sensibilidad en la zona de altas frecuencias con la edad. A una
determinada frecuencia, al aumentar la intensidad sonora crece también la sensación de
molestia hasta alcanzar el umbral de molestia alrededor de los 120 dB, el cual es casi
independiente de la frecuencia, pero sí varía según las personas.
Cuando se llega a los 140 dB se produce sensación de dolor, pudiendo
ocasionar daño permanente en la audición si la exposición es prolongada.
Cuando se alcanzan los 160 dB se producen daños inmediatos, irreversibles y
permanentes.
Entre el umbral de audición y el de molestia estarán los sonidos perceptibles
sin causar molestia.
Nivel de Sonoridad y Sonoridad
A la capacidad de un sonido de generar una sensación sonora en nuestro
cerebro se le llama Sonoridad, es decir:
SONORIDAD es la sensación de percepción de un sonido, su intensidad dependerá de:
PECULIARIDADES DEL SISTEMA AUDITIVO
FACTORES FISICOS:
Nivel de Presión Sonora (20.10-6 a 200 Pa)
Frecuencia de la onda
FACTORES SUBJETIVOS:
Salud del receptor
Actitud ante el ruido
Ser generador del ruido
Contornos de Igual Sonoridad para Tonos Puros:
Podríamos concluir diciendo que:
El oído es mucho más sensible a medias y altas frecuencias que a bajas frecuencias.
A niveles bajos de presión el oído es más insensible a bajas frecuencias.
A niveles muy altos de presión el oído tiende a responder de una manera más homogénea
en todo el rango de frecuencias.
11. FISIOLOGÍA AUDITIVA
UMBRAL DE MÍNIMO CAMPO AUDIBLE (MAF)
Es el nivel de presión sonora del umbral de audición en jóvenes adultos con
audición normal, medido en un campo libre (es decir, aquel campo de sonido en que
la onda sonora se propaga a partir de la fuente sin efectos apreciables de límites ni
obstáculos).
Se determina para tonos puros, con el oyente frente a la fuente, y escuchando con
ambos oídos.
UMBRAL DE MÍNIMA PRESIÓN AUDIBLE (MAP)
Es el nivel de presión sonora del umbral de audición en jóvenes adultos con
audición normal, medido mediante la exposición de un oído al sonido a través de
auriculares (la mayoría de las medidas de umbrales se llevan a cabo con
auriculares, por ejemplo en audiometrías).
12.EFECTOS DEL RUIDO SOBRE LA SALUD:
Ejercicioo: Explica el funcionamiento del oido humano, así como los efectos del
ruido sobre la salud.
Mirar protocolo vigilancia ..\protocolovigilancia.pdf
UD.3. MEDICION Y EVALUACION
10. NIVELES ACÚSTICOS: MEDICION
Hasta ahora, para medir la magnitud de un sonido, hemos empleado el Nivel de Presión
sonora Lp en DB (llamada escala Lineal)
Este nivel representa una magnitud completamente FISICA y no tiene en cuenta la
sonoridad del sonido.
Es decir no incorpora los aspectos fisiológicos asociados con la sensibilidad del oído a
distintas frecuencias.
Para que la medida realizada, sea representativa de la sonoridad asociada a un sonido, es
necesario aplicar las redes de Ponderación.
Estas redes de ponderación, son A, B, C, y D
Una red de ponderación es un sistema de corrección de los
niveles de presión sonora por frecuencias mediante unos
factores de compensación fijos en decibelios que dependen
de la red usada, a semejanza de lo que hace el oído humano
RED DE PONDERACIÓN A: La red de ponderación A,
Corresponde al valor de nivel de presión acústica en dB, cuya
presión eficaz se ha medido con un aparato equipado con un
filtro de ponderación “A”,
según la Norma UNE-20464-90 (CEI-651).
Valores de la curva de ponderación A
Ejemplo: A 250 Hz
Lp = 50 dB
LA = 50 – 9 = 41 dBA