LA IMPORTANCIA DE LA ACÚSTICA

El sonido es el fenómeno vibratorio que, partiendo de una perturbación inicial, se propaga bajo la forma de una variación periódica de presión para un medio fluido. Si a este fenómeno se le añade el matiz subjetivo que un sonido provoca al ser captado por el oído humano, generando una sensación de molestia o dolor, pasará a ser denominado ruido.

Actualmente, nuestra sociedad estamos rodeados de ruidos, ya que tanto en casa como en el trabajo a menudo sentimos ruidos, procedentes de sistemas de ventilación o de calefacción, a los que difícilmente prestamos atención, ya que no tienen características destacables. Estos ruidos nunca paran y no tienen tono, pero si de repente el ventilador detuviera o comenzara a zumbar, el cambio podría llamarnos la atención o, incluso, molestarnos. Nuestro sentido reconoce información en los sonidos que escuchamos. La información que no necesitamos o que no queremos pasa a ser ruido.

Numerosos organismos oficiales, entre otros la OMS, han declarado de manera unánime que el ruido tiene efectos muy perjudiciales para la salud. La lista de posibles consecuencias de la contaminación acústica es larga: problemas de audición, interferencias en la comunicación, perturbación del sueño, estrés, agresividad, irritabilidad, cansancio, dolor de cabeza, etc ...

El ruido es un problema de gran importancia económica en la sociedad moderna. La disminución del rendimiento escolar o profesional, los accidentes laborales o de tráfico, ciertas conductas antisociales, la tendencia al abandono de las urbes, la pérdida de valor de los inmuebles y un largo etcétera son algunas de las consecuencias. La combinación de todos los factores anteriormente descritos ha convertido en inhóspitas muchas ciudades, deteriorando su fuertemente los niveles de comunicación y las pautas de convivencia.

Por razones económicas, la industria está haciendo un considerable esfuerzo para desarrollar productos silenciosos e intentar conseguir condiciones controlables en oficinas y fábricas en cuanto al ruido. Sin embargo, no siempre resulta posible establecer relaciones explícitas entre el ruido y sus efectos sobre los humanos. Algunos de estos efectos son de tal importancia que desemboca que las empresas y las industrias estén invirtiendo, anualmente, cantidades considerables de dinero para conseguir entornos con cierto confort acústico.

El ruido puede ser emitido desde una fuente puntual (es un emisor ideal y omnidireccional) donde toda fuente ruidosa a una cierta distancia se comportará como fuente puntual; una fuente lineal las cuales son fuentes puntuales agrupadas y cercanas entre sí que generan un frente de ondas de geometría cilíndrica, como podría considerarse el tráfico rodado y, finalmente, una fuente plana la que no aumenta la superficie sobre la que se reparte la potencia acústica.

El nivel sonoro va disminuyendo conforme la distancia respecto al foco se va incrementando, además si existen obstáculos en el camino del sonido, parte de este se absorbe, parte se refleja y parte se transmite. La cantidad que se absorbe, refleja y transmite depende de las características acústicas del objeto, de su tamaño y de la longitud de onda del sonido.

Los factores más importantes que afectan a la propagación de ruido son:

• Tipo de fuente (puntual o lineal)
• Distancia desde la fuente
• absorción atmosférica
• viento
• Temperatura y gradiente de temperatura
• Obstáculos, tales como barreras y edificios
• Absorción del terreno
• reflexiones
• humedad
• precipitación

Estos factores se deben tener muy en cuenta para obtener un resultado representativo tanto en la medida o en el cálculo.

Las principales fuentes de ruido de nuestro entorno son:

• El tráfico rodado, ferroviario y aéreo
• Las actividades industriales y recreativas
• la vecindad

Dentro de las distintas fuentes de ruido, estas las podremos clasificar en:

• Ruido Continuo: El ruido continuo se produce por maquinaria que opera de la misma manera sin interrupción, por ejemplo, ventiladores, bombas, equipos de proceso, es un ruido constante que no varía a lo largo del tiempo. Para tener una primera visión del nivel de sonido, es suficiente medir durante unos pocos minutos en un equipo manual y para hacer un análisis más profundo deberá medir el espectro del sonido.
• Ruido intermitente t Cuando la maquinaria opera en ciclos, o cuando pasan vehículos aislados o aviones, o partidos de pádel, o el ruido no es continuo, ya que hay cambios de nivel sonoro a lo largo del tiempo, este es un ruido intermitente. Para medirlo se deberá realizar medidas de más larga duración para tomar tanto el ruido cuando está la fuente funcionando como cuando no lo está y determinar el tiempo de funcionamiento de la fuente para finalmente determinar el nivel global sonoro.

Una vez se ha determinado el tipo de ruido y se toman las diferentes medidas, hay que decir, que hay fuentes sonoras que a pesar de tener unos niveles de sonido no muy elevados, pueden seguir siendo molestos, por ello la normativa esgrimir que estos sonidos se deben penalizar, añadiendo al resultado del sonido medido un aumento de dB por la molestia que ocasiona. Estas penalizaciones que se pueden aplicar a las fuentes son producidas por:

• Ruido de baja frecuencia: El ruido de baja frecuencia tiene una energía acústica significante, la normativa establece que se ha de analizar los niveles de baja frecuencia entre 20 y 160Hz. Este tipo de ruido es típico en grandes motores diesel de trenes, barcos y plantas de energía, entre otros. El ruido de baja frecuencia es más molesto de lo que cabría esperar con una medida del nivel de presión sonoro ponderado A. La diferencia entre el nivel sonoro ponderado A y el ponderado C puede indicar la existencia o no de un problema de ruido de baja frecuencia. Para calcular la audibilidad de componentes de baja frecuencia en el ruido, se mide el espectro y se compara con el umbral auditivo donde en el caso de existir componentes de baja frecuencia se penalizará el nivel de presión sonoro medido inicialmente. Los infrasonidos tienen un espectro con componentes significantes por debajo de 20 Hz. Lo percibimos no como un sonido sino más bien como una presión. La evaluación de los infrasonidos es todavía experimental y en la actualidad no está reflejado en las normas internacionales.
• Tonos en el Ruido: Los tonos molestos pueden verse generados de dos maneras: frecuentemente las máquinas con partes rotativas tales como motores, cajas de cambios, ventiladores y bombas, crean tonos. Los desequilibrios o impactos repetidos causan vibraciones que, transmitidas a través de las superficies al aire, pueden ser escuchados como tonos. También pueden generar tonos los flujos pulsantes de líquidos o gases que se producen por causa de procesos de combustión o restricciones de flujo. Los tonos pueden ser identificados subjetivamente, escuchándolos, u objetivamente mediante análisis de frecuencias. La audibilidad se calcula entonces comparando el nivel del tono con el nivel de los componentes espectrales circundantes.
• Ruido Impulsivo: El ruido de impactos o explosiones como por ejemplo golpes de la pelota jugando a pádel, de un martinete, troqueladora o pistola, se denomina ruido impulsivo. Es breve y abrupto, y su efecto sorprendente causa mayor molestia que la esperada a partir de una simple medida del nivel de presión sonora. Para cuantificar el impulso del ruido, se puede utilizar la diferencia entre un parámetro con respuesta rápida y un de respuesta lenta. También se debe documentar la tasa de repetición de los impulsos (número de impulsos por segundo, minuto, hora o día).

Por lo tanto para caracterizar un sonido, se utilizará un sonómetro.

¿Qué es un sonómetro? Es un instrumento (generalmente de mano) diseñado para medir los niveles de sonido de forma normalizada. Responde al sonido aproximadamente igual que el oído humano y proporciona mediciones objetivas y reproducibles de los niveles de presión sonora.

¿Por qué se utiliza? Los sonómetros se utilizan para medir y gestionar el ruido de varias fuentes, incluidas las plantas industriales, el tráfico de carreteras y ferrocarriles y las obras de construcción. Con el añadido de situaciones urbanas típicas, como eventos deportivos, conciertos al aire libre, parques de ocio y vecinos residenciales y comerciales, tiene muchas fuentes de sonido diferentes, cada una con diferentes características que plantean problemas específicos para los profesionales que los evalúan.

¿Cómo funciona? Un sonómetro incluye un micrófono, un preamplificador, procesamiento de señal y una pantalla. El micrófono convierte la señal sonora en una señal eléctrica equivalente. El tipo de micrófono más adecuado para los sonómetros es el micrófono de condensador, que combina precisión con estabilidad y fiabilidad. La señal eléctrica producido por el micrófono se encuentra en un nivel muy bajo, por lo que se hace más fuerte mediante un preamplificador antes de que sea procesado por el procesador principal. El procesamiento señalizado incluye la aplicación de Pond de frecuencia y de tiempo a la señal especificado por estándares internacionales como IEC. 61672-1, al que conforman los sonómetros.

Ponderación del tiempo. La ponderación del tiempo especifica cómo reacciona el sonómetro ante los cambios de presión sonora. Es una media exponencial de la señal fluctuante, proporcionando un valor fácil de leer. El analizador aplica ponderaciones de tiempo rápidas, lentas e impulsadas, que son las ponderaciones necesarias según la mayoría de normas y directrices internacionales y nacionales. Las normas de evaluación ambiental suelen especificar qué ponderación debe utilizarse.

Imagen: Brüel & Kjaer Sound

A-ponderación - dBA / dB (A)

La ponderación ajusta una señal de forma que se asemeja a la respuesta del oído humano a niveles de gama media. Se basa en la curva de sonoridad igual a 40 dB. Los símbolos de los parámetros de ruido incluyen a menudo la letra "A" (por ejemplo, LAeq) para indicar que la medida de frecuencia se ha incluido en la medida.

Se necesita una ponderación para casi todas las medidas de ruido ambiental y laboral y se especifica en las normas y directrices internacionales y nacionales. Los filtros con ponderación cubren todo el ámbito de audio completo, entre 10 Hz y 20 kHz.

Hoy, la red de ponderación A es la ponderación de frecuencia más utilizada. La ponderación C no correlaciona bien con las pruebas subjetivas, ya que los contornos de la sonoridad igual se basaban en experimentos que utilizaban tonos puros, y los sonidos más habituales no son tonos puros, sino señales muy complejos formados por muchos tonos diferentes.

Análisis de frecuencia

Cuando se requiere información más detallada sobre un sonido complejo, el rango de frecuencias se puede dividir en secciones o bandas. Esto se hace con filtros electrónicos o digitales, que rechazan todo el sonido con frecuencias fuera de la banda seleccionada. Normalmente, estas bandas tienen un ancho de banda de una octava o un tercio de una octava.

Una octava es una banda de frecuencia donde la frecuencia más alta es el doble de la frecuencia más baja. Por ejemplo, un filtro de octava con una frecuencia central de 1 kHz admite frecuencias entre 707 y 1414 Hz, pero rechaza el resto. (El nombre de octava proviene del hecho de que una octava cubre ocho notas de la escala musical diatónica). Una tercera octava cubre un intervalo en el que la frecuencia más alta es 1,26 veces la frecuencia más baja.

Imagen: Brüel & Kjaer Sound

El proceso de dividir un sonido complejo se denomina análisis de frecuencia y los resultados se presentan en un gráfico llamado espectrograma. Después de que la señal se haya pesado y / o dividido en bandas de frecuencia, la señal resultante se amplía y se determina el valor Root Mean Square (RMS) en un detector RMS. El RMS es un tipo especial de valor medio matemático. Es importante en las medidas del sonido, ya que el valor RMS está directamente relacionado con la cantidad de energía del sonido que se mide.

Verificación / Calibración

La verificación / calibración es un ajuste de su sonómetro para medir y mostrar valores correctos. La sensibilidad del transductor, así como la respuesta del circuito electrónico, pueden variar ligeramente con el paso del tiempo o se pueden ver afectadas por condiciones ambientales como la temperatura y la humedad. Aunque es poco probable que nunca experimente una deriva o un cambio de sensibilidad importantes con el sonómetro, sin embargo, es una buena práctica comprobar periódicamente la calibración de su sonómetro, normalmente antes y después de cada conjunto de medidas. Esto se hace mejor colocando un calibrador acústico portátil directamente sobre el micrófono. Esto proporcionará un nivel de presión acústica definido al que se puede ajustar el sonómetro.

Además de comprobar la calibración antes y después de las medidas, muchas normativas y estándares que regulan las medidas de nivel sonoro también requieren que el sonómetro se verifique en un laboratorio una vez cada 12 meses.

normas internacionales

Los estándares internacionales son importantes ya sea porque se utilizan directamente o porque proporcionan inspiración o referencia para los estándares nacionales. Hay dos organismos internacionales principales dedicados a la normalización. La Organización Internacional para la Normalización (ISO) trata principalmente metodología para asegurarse de que los procedimientos se definen para permitir la comparación de resultados. La Comisión Electrotécnica Internacional (IEC) trata de la instrumentación para garantizar que los instrumentos sean compatibles y que se puedan intercambiar sin pérdidas importantes de precisión ni de datos.

A partir de los diferentes mediciones que se realicen se pueden obtener una serie de parámetros que permiten el cálculo de la absorción y / o aislamiento acústico a ruido aéreo, de impactos y / o los niveles de inmisión que se perciben en el interior de los viviendas, oficinas, hospitales para caracterizar acústicamente el espacio objeto de estudio y así establecer las mejores medidas correctoras en caso de que sean necesarias para dar cumplimiento a la normativa de acústica y vibraciones que nos afecta.

Estas tareas son exigentes y, considerando el alcance y la importancia de la contaminación acústica, se requiere un nivel de comprensión apropiado sobre estos temas, no sólo de los profesionales que trabajan en este campo, sino también de los ciudadanos y de sus representantes. Por este motivo es importante que se entienda que es la contaminación acústica y cómo se puede mejorar o solucionar problemas que nos afectan debidos al ruido con los mejores profesionales especializados para tratar estas cuestiones.