Fundamentos de Acústica: Propiedades, Percepción y Medición del Sonido

Conceptos Fundamentales del Sonido

• Sonido: Reacción humana al movimiento del aire.
• Ondas: Partículas del aire sufren movimiento oscilatorio.
• Oscilaciones forzadas.

El proceso de propagación del sonido sigue la secuencia: FUENTE → CAMINO → RECEPTOR.

• Sonido: Movimiento oscilatorio.
• Silencio: Ausencia de movimiento.
• Presión sonora P (Pa): Valores por encima y por debajo del valor de la presión atmosférica que el oído detecta. Depende de la distancia a la fuente.
• Intensidad sonora o acústica I (W/m²): Representa el trabajo realizado por unidad de tiempo y por unidad de superficie por las moléculas que componen el medio en donde se propaga el sonido.
• Potencia sonora W: Magnitud propia de la fuente. Representa el trabajo mecánico realizado por unidad de tiempo por la fuente. No depende de la distancia (nunca cambia).
• Fuente sonora puntual: Fuente acústica ideal que se caracteriza por producir la misma cantidad de perturbación en cada dirección.

Percepción del Sonido

• Banda de frecuencia audible: 20 - 20.000 Hz.
• Umbral del dolor: 130 dB.
• Umbral de audición: 0 dB.

El oído no tiene la misma sensibilidad para todas las frecuencias; los umbrales de audición varían con la frecuencia.

• Sonoridad: Capacidad de un sonido para producir una sensación sonora en nuestro cerebro.

Niveles Acústicos y Ponderación

Escala de dBA

Hasta ahora, hemos visto que para medir la magnitud de un sonido se usa el nivel de presión sonora Lp, en dB (llamada escala lineal). Este nivel es totalmente físico y no incorpora los aspectos fisiológicos asociados con la diferente sensibilidad del oído a distintas frecuencias; es decir, no tiene en cuenta la sonoridad del sonido. Para que la medida sea representativa de la sonoridad asociada a un sonido cualquiera, los sistemas de medida llevan lo que se llama una red de ponderación.

Red de Ponderación

Es un sistema de corrección de los niveles de presión sonora por frecuencias mediante unos factores de compensación fijos en dB que dependen de la red usada, a semejanza de lo que hace el oído humano.

Curvas de Ponderación

• Curva A (dBA): Mide la respuesta del oído ante un sonido de intensidad baja. Es la más semejante a la percepción logarítmica del oído humano, aunque los estudios de psicoacústica modernos cuestionan esta afirmación. Se utiliza para establecer el nivel de contaminación acústica y el riesgo que sufre el hombre al ser expuesto a la misma. Por ello, es la curva que se utiliza a la hora de legislar.
• Curva B (dBB): Su función es medir la respuesta del oído ante intensidades medias. Como no tiene demasiadas aplicaciones prácticas, es una de las menos utilizadas; muchos sonómetros no la contemplan.
• Curva C (dBC): Mide la respuesta del oído ante sonidos de gran intensidad. Es tanto o más empleada que la curva A a la hora de medir los niveles de contaminación acústica. También se utiliza para medir los sonidos graves.
• Curva D (dBD): Se utiliza, casi exclusivamente, para estudiar el nivel de ruido generado por aviones.
• Curva U (dBU): Es la curva de más reciente creación y se utiliza para medir ultrasonidos.

Exposición Sonora y Normativa

• Exposición sonora: Cantidad (índice) que es proporcional a la energía acústica que está presente en un punto durante cierto periodo de tiempo.
• Tiempo de exposición: No solo el nivel sonoro caracteriza un fenómeno de contaminación por ruido; es preciso establecer cuánto tiempo es admisible tolerar cierto nivel.

En Chile, nuestra normativa establece un nivel de ruido equivalente máximo permitido de 85 dBA para 8 horas de exposición. Además, establece una tasa de cambio de 3 dB.

• Leq(Ref): Nivel equivalente de ruido referencial a 8 horas de exposición, establecido por norma.
• Leq(medido): Nivel de ruido equivalente medido en el punto de molestias.
• Tasa de cambio: Cantidad de dBA que aumenta o disminuye cuando el tiempo de exposición se reduce a la mitad.