Fundamentos de la Acústica: Propiedades del Sonido y Clasificación del Ruido

Conceptos Fundamentales del Sonido

El sonido está producido por pequeñas variaciones (originadas por un objeto o estructura) de presión en un medio, habitualmente el aire. El sonido se caracteriza por:

• La amplitud.
• La frecuencia.

Amplitud y Medición

La amplitud indica la magnitud de las variaciones de presión (a mayor amplitud, mayor sensación sonora). Se mide en decibelios (dB). El rango de audición humana va desde 0 dB (umbral de audición) hasta 120 dB (umbral de dolor).

Frecuencia y Espectro

La frecuencia indica la velocidad de las variaciones de presión por segundo y se mide en hercios (Hz), que es el número de variaciones por segundo. El rango audible humano es de 20 a 20.000 Hz.

El espectro sonoro es la representación gráfica de la amplitud y la frecuencia.

Velocidad de Propagación

La velocidad es la rapidez con que se desplazan las ondas sonoras en un medio. La propagación en el aire es de aproximadamente: $c = 344 [m/s]$.

El Ruido y sus Efectos

El ruido es un sonido molesto que produce una sensación de incomodidad. La exposición prolongada provoca: fatiga, estrés y daños auditivos irreversibles.

Clasificación del Ruido en el Dominio del Tiempo

El ruido se clasifica según cómo varía su nivel de presión sonora a lo largo del tiempo:

• Ruido Estacionario: Ruido cuyo nivel de presión sonora permanece constante a lo largo del tiempo. Ejemplo: Aire acondicionado.
• Ruido Fluctuante: Ruido cuyo nivel de presión sonora varía en función del tiempo. Ejemplo: Tráfico rodado.
• Ruido Intermitente: Ruido que aparece solamente en determinados instantes. Ejemplo: Accionamiento de un taladro.
• Ruido Impulsivo: Ruido que aumenta de manera muy acusada por encima del ruido de fondo en instantes muy cortos de tiempo. Ejemplo: Sucesión de martillazos.

Clasificación del Ruido en el Dominio de la Frecuencia

• Ruido Blanco: Es un tipo de ruido con espectro plano.
• Ruido Rosa: Es un tipo de ruido que no tiene respuesta uniforme en todo el ancho de banda.
• Ruido Tonal: Este tipo de ruido presenta en su espectro una marcada componente tonal.

Clasificación General del Ruido (Tres Grandes Grupos)

• Ruido Aéreo: Propagación a través del aire.
• Ruido de Impacto: Propagación a través de la estructura.
• Ruido de Vibraciones: Propagación a través de la estructura.

Control Acústico y Campo Sonoro

Estrategias para Eliminar el Ruido

Existen dos maneras de eliminar el ruido:

1. Eliminando la causa.
2. Mitigando su efecto (reduciendo la percepción).

Aislamiento Acústico

Para mitigar el efecto, se procede a aislar el emisor del receptor.

• Fórmula de Aislamiento (Ruido Aéreo): $R = L_1 - L_2$.

Campo Sonoro

Se denomina campo sonoro en un recinto al valor que adquiere la presión sonora en cada punto del espacio. Posee dos componentes:

• Campo Directo.
• Campo Reverberante.