INSTITUTO POLITÉCNICO NACIONAL ESCUELA SUPERIOR DE INGENIERIA MECANICA Y ELECTRICA UNIDAD CULHUACAN TÉCNICAS DE GRABACIÓN Y REPRODUCCIÓN DEL SONIDO

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1 INSTITUTO POLITÉCNICO NACIONAL ESCUELA SUPERIOR DE INGENIERIA MECANICA Y ELECTRICA UNIDAD CULHUACAN TÉCNICAS DE GRABACIÓN Y REPRODUCCIÓN DEL SONIDO EVALUACIÓN DE RUIDO TESINA QUE PARA OBTENER EL TITULO DE INGENIERO EN COMUNICACIONES Y ELECTRÓNICA PRESENTA SÁNCHEZ FERNÁNDEZ LUIS ASESORES: Ing. LUIS GERARDO HERNÁNDEZ SUCILLA Ing. SERGIO VAZQUEZ GRANADOS México DF., a 20 de FEBRERO de

2 INSTITUTO POLITÉCNICO NACIONAL ESCUELA SUPERIOR DE INGENIERIA MECANICA Y ELECTRICA UNIDAD CULHUACAN TESINA QUE GENERA EL TITULO POR LA OPCIÓN DE TITULACIÓN INGENIERO EN COMUNICACIONES Y ELECTRÓNICA SEMINARIO DENOMINADO TÉCNICAS DE GRABACIÓN Y REPRODUCCIÓN DEL SONIDO VIGENCIA :FNS30697/11/2007 DEBERÁ REALIZAR SÁNCHEZ FERNÁNDEZ LUÍS EVALUACIÓN DE RUIDO INTRODUCCIÓN CAPITULO I CAPITULO II CAPITULO III CAPITULO IV CAPITULO V EL SONIDO EN LA ACTUALIDAD RUIDO EN LA INDUSTRIA NORMAS ACUSTICAS RUIDO DE FONDO CURVAS NC PROYECTO RESTAURANTE LA HUERTA CONCLUSIONES ASESORES ING. LUIS GERARDO HERNÁNDEZ SUCILLA ING. SERGIO VAZQUEZ GRANADOS M. EN C. HECTOR BECERRIL MENDOZA JEFE DE LA CARRERA DE ING EN COMUNICACIONES Y ELECTRONICA 2

3 INTRODUCCIÓN Esta tesina esta encaminada hacia los recién egresados de la especialidad de acústica. En especial a aquellos que se dedicaran a la EVALUACIÓN DE RUIDO dentro de recintos acústicos de diversos tipos ya sean lugares de privados o de dominio publico, tales como escuelas, hospitales, centros de entretenimiento, oficinas o casas residenciales. Apegándonos a las diversas normas ya conocidas dentro del ámbito laboral por mencionar algunas como la ISO2204, IEC, OSHA, ECOL. Teniendo como base nuestros conocimientos adquiridos durante la carrera primero que nada daremos un breve recordatorio acerca de los conceptos básicos dentro de la materia como son que es el sonido, porque medirlo,que unidades utilizamos para ello, que oímos,como oímos que instrumentos utilizamos para medirlo, que es un análisis de frecuencia como se trasmite, donde hacer nuestras mediciones,como influencia el medio ambiente a nuestras mediciones, la influencia tanto del operador como del micrófono, como hacer un informe de las mediciones así como algunas recomendaciones para cuando los niveles son demasiado elevados. El propósito de esta tesina es presentar los procedimientos, por medio de los cuales uno procura solucionar los problemas típicos de ruido y vibraciones dar datos de funcionamientos en algunas estructuras y técnicas acústicas mas comunes usadas en el control de ruido y vibraciones. 3

4 ÍNDICE CAPITULO 1 EL SONIDO EN LA ACTUALIDAD 1.1 El sonido en la actualidad Transformación y procesamiento del sonido Qué es el ruido? Clasificación del ruido? Qué oímos Como oímos? El medidor básico de nivel de sonido (sonómetro) Calibración Respuesta del detector Los parámetros de energía La cámara anecoica La propagación correcta del sonido El cuarto de prácticas El micrófono de campo Influencia del instrumento y del operador dentro de las mediciones La influencia del medio ambiente Ruido ambiental Ruido de fondo CAPITULO 2 RUIDO EN LA INDUSTRIA 2.1 Ruido en la industria Efectos sobre la salud Interferencias sonoras medidas correctoras Acciones sobre el medio de trabajo Acciones sobre el trabajador medidas preventivas y correctivas CAPITULO 3 NORMAS ACUSTICAS 3.1 normas acústicas el reporte de medición mapas de ruido dosis de ruido cuando los niveles son demasiado altos CAPITULO 4 RUIDO DE FONDO CURVAS NC 4.1 RUIDO DE FONDO CURVAS NC Recomendaciones NC Método ponderado Curvas NC Curvas RC Practica para evaluación de ruido Resultados y graficas de las mediciones con filtro ABC y en forma lineal CAPITULO Proyecto restaurante la huerta-planteamiento del problema Objetivos Justificación del proyecto Viabilidad Resultados de mediciones Ruido ambiental en la hora pico Conclusiones Bibliografía

5 CAPITULO I 1.1.-EL SONIDO EN LA ACTUALIDAD El sonido en la actualidad es algo demasiado común dentro de nuestra vida diaria (fig1), por lo que para mucho de nosotros pueden pasar inadvertidas todas sus funciones. Aquí en la ciudad con el ritmo acelerado de vida que se lleva muchas personas no le dan la importancia que se merece aunque podemos encontrarlo desde que nos levantamos hasta que nos acostamos y aun dormidos podemos percibirlo- lo encontramos en todos lugares ya sea en la calle el campo en un concierto o en nuestro mismo hogar, uno de los cinco sentidos mas increíbles el poder escuchar esta comprobado que es el primer sentido en aparecer antes y después de nacer, por ejemplo un bebe al nacer reconoce a su madre a través del oído el primer contacto se da a por medio de este sentido. Proporciona experiencias agradables, tales como escuchar la música o cantar de pájaros. Permite la comunicación hablada con la familia y los amigos. Puede alertar o advertirnos de algún peligro por ejemplo con el sonido de un teléfono o una sirena que se lamenta. El sonido también permite que hagamos las evaluaciones de calidad y los diagnósticos a las válvulas del rechinido de un coche, de una rueda chirriante, o a los latidos del corazón. Todavía demasiado a menudo en nuestra sociedad moderna, el sonido nos molesta. Muchos sonidos son desagradables o indeseados éstos se llaman ruido. Sin embargo, el nivel de la molestia depende no solamente de la calidad del sonido, sino también de nuestra actitud hacia él. El sonido de su nuevo avión de un ingeniero de diseño puede ser música para sus oídos, pero será agonía para la gente que vive a su alrededor. Un piso que cruje, un rasguño en un expediente, o un golpecito del goteo pueden ser tan molestos. El peor de todos los sonidos puede dañar y destruir. Un auge Sónico puede romper ventanas y sacudir del yeso de las paredes. Pero el caso más desafortunado es cuando se daña el mecanismo más delicado para recibirlo el oído humano. Figura 1 el sonido en nuestra vida diaria 5

6 QUE ES EL SONIDO? Es la sensación producida a través del oído y que se produce por el movimiento vibratorio de los cuerpos trasmitido por un medio elástico como es el aire, Y que lo podemos considerar en un doble aspecto según la definición dada. Fig.2 Como fenómeno físico poseído de ciertas cualidades Como fenómeno fisiológico Figura 2 propagación del sonido (propiedades del sonido presión, longitud de onda y distancia) EL SONIDO COMO FENÓMENO FISICO El sonido es el resultado de las vibraciones periódicas de un cuerpo con una frecuencia comprendida entre 16 y 20000Hz. Figura3 Para la producción de un sonido no es suficiente la presencia de un cuerpo que vibre, sino también es preciso que dicho cuerpo se encuentre de un medio material adecuado en el cual pueda propagarse Figura 3 rango de frecuencia para el oído humano 6

7 EL SONIDO COMO FENÓMENO FISIOLOGICO Toda onda sonora o de presión, al alcanzar un punto de presión determinado, produce en el las variaciones de presión en función del tiempo, de frecuencia f igual a la vibración del cuerpo que la produce. Supongamos que en un punto determinado del espacio y separado de u objeto productor de ondas sonoras, por una cierta distancia se encuentra un oído. Las variaciones de presión que se produzcan en dicho punto alcanzan a la membrana timpánica, la cual vibrara a la misma frecuencia que el objeto productor del sonido.la vibración de la membrana se trasmite a través del oído medio hasta el órgano de Corti, donde se trasforman en estímulos nerviosos que trasmitidos al cerebro, se trasforman en sensaciones auditiva. Desde el punto de vista fisiológico el sonido es una perturbación del medio que al alcanzar al oído produce la sensación auditiva. 7

8 1.2-TRANSFORMACION Y PROCESAMIENTO DEL SONIDO Reverberación y procesado espacial La reverberación es la suma total de las reflexiones del sonido que llegan al lugar del oyente en diferentes momentos del tiempo. Auditivamente se caracteriza por una prolongación, a modo de "cola sonora", que se añade al sonido original. La duración y la coloración tímbrica de esta cola dependen de: 1. la distancia entre el oyente y la fuente sonora; 2. la naturaleza de las superficies que reflejan el sonido. En situaciones naturales hablamos de sonido directo para referirnos al sonido que se transmite directamente desde la fuente sonora hasta nosotros (o hasta el mecanismo de captación que tengamos). Por otra parte, el sonido reflejado es el que percibimos después de que haya rebotado en las superficies que delimitan el recinto acústico, o en los objetos que se encuentren en su trayectoria. Evidentemente, la trayectoria del sonido reflejado siempre será más larga que la del sonido directo, de manera que -temporalmente- escuchamos primero el sonido seco, y unos instantes más tarde escucharemos las primeras reflexiones a medida que transcurre el tiempo las reflexiones que nos llegan son cada vez de menor intensidad, hasta que desaparecen. Nuestra sensación, no obstante, no es la de escuchar sonidos separados, ya que el cerebro los integra en un único precepto, siempre que las reflexiones lleguen con una separación menor de unos 50 milisegundos a esto se le denomina efecto hass. Cuando manipulamos un reverberador artificial, los principales parámetros son: Tiempo de decaimiento: se define como el tiempo que tarda el sonido reverberado en disminuir 60dB (a menudo se denomina TR60). Las salas grandes tienen tiempos largos (un segundo o más), mientras que las habitaciones de una casa tienen tiempos muy cortos (menos de medio segundo). Retardo de las primeras reflexiones: en salas grandes las primeras reflexiones tardan en llegar más tiempo que en salas pequeñas, pudiendo sonar incluso como una especie de eco. Intensidad de las primeras reflexiones: está determinada por la distancia del oyente y de la fuente sonora respecto a las superficies reflectantes. Si el oyente o la fuente sonora están junto a ellas las primeras reflexiones sonarán con mucha intensidad. Manipulando los 3 parámetros anteriores podemos crear la sensación de tamaño del recinto, y de posicionamiento de fuente y oyente dentro de él. Pero además, podemos crear diferentes sensaciones relacionadas con los materiales de las paredes, suelo y techo con parámetros tales como: Tipo de reverberación: una reverberación tipo hall nos proporciona una coloración diferente que una de tipo plata, o de tipo cuarto. Otros tipos de reverberación como las puertas reverberantes o las reverberaciones no lineales 8

9 (en las que la intensidad de las reflexiones no se va atenuando a medida que pasa el tiempo) pueden alterar poco la coloración, pero en cambio provocar sensaciones extrañas (ya que son "antinaturales"). Densidad de las reflexiones: aumenta en función de la cantidad de trayectorias reflejadas que lleguen al oyente (debido a que hay muchas superficies reflectantes (paredes con ángulos cambiantes, objetos interpuestos en la trayectoria del sonido, paredes de materiales poco absorbentes). Absorción selectiva de determinadas frecuencias: puede simularse aplicando una determinada ecualización; la absorción está directamente relacionada con los materiales de las superficies reflectantes (una pared de hormigón reflejará muchas más altas frecuencias que una cortina gruesa, por ejemplo). Es importante remarcar que cuando uno empieza a utilizar reverberaciones suele hacer un abuso de ellas. La mejor manera de evaluar su efectividad consiste en ajustar el equilibrio entre sonido seco y sonido reverberado según creamos apropiado, y a continuación eliminar la reverberación; si "aparecen" detalles o instrumentos que en la mezcla no se oían quiere decir que seguramente estábamos a punto de sobre-reverberar. Para hacer este tipo de escucha es importante configurar el mezclador de manera que en dos canales tengamos la señal seca, en los dos contiguos la señal reverberada, y que el procesador nos entregue 0% de señal original y 100% de procesada. En los últimos años han aparecido equipos e incluso programas que permiten simular el posicionamiento de una fuente sonora no sólo en un espacio acústico y en un eje horizontal, sino también en el eje vertical, así como simular con credibilidad trayectorias de la fuente dentro de ese espacio. Así mismo, es posible codificar fácilmente una mezcla en formatos envolventes multicanales (Surround) Procesado de dinámica El margen dinámico de nuestro oído y el que se puede generar a partir de instrumentos acústicos puede alcanzar los 130dB SPL. En cambio, los dispositivos de grabación no tienen tanto margen: los magnetofones de cinta apenas superan los 60dB, las tarjetas de sonido domésticas apenas superan los 80dB, tan sólo algunos de los equipos digitales profesionales permiten una dinámica de 120dB... Por tanto, en algunas situaciones en la que necesitemos grabar instrumentos acústicos (especialmente una orquesta) necesitaremos comprimir su dinámica (o aprendernos la partitura para subir o bajar volúmenes según haya momentos ppp o fff). Básicamente un compresor atenuará en una determinada proporción (ratio) la intensidad de la señal cuando ésta supere determinado umbral. Si a partir de determinado nivel no se permite que aumente la intensidad en absoluto, estaremos utilizando un limitador en lugar de un compresor. El limitador es de utilidad cuando resulta imprescindible que una señal de audio no supere un determinado umbral (por ejemplo, en transmisión de televisión, o en grabación digital -aunque en este caso el propio dispositivo de grabación ya realiza la limitación, con los desagradables resultados que todos conocemos-). Las utilidades más habituales y obvias de los compresores se centran en situaciones 9

10 en las que es necesario minimizar los cambios de nivel debidos a variaciones de la distancia entre el micro y la fuente sonora, o cuando es necesario grabar sobre un soporte que no permite tanta dinámica como la fuente original -y protegernos contra las saturaciones-, o cuando es necesario suavizar los ataques de fuentes sonoras intensas, o cuando es necesario conseguir una sensación de alta intensidad sonora sin llegar a saturar y distorsionar la grabación (por ejemplo en emisoras comerciales de FM, o en spot publicitarios). Cuando utilizamos la compresión hay que pensar que el nivel de salida del compresor puede ser menor que el de entrada, por tanto tendremos que compensar la salida añadiendo una ligera amplificación. Para eso utilizaremos el parámetro de ganancia en la salida. Por último, hay que ajustar los parámetros de ataque y liberación del compresor: el primero determina el tiempo que el compresor tardará en entrar en acción cuando se haya superado el umbral; el segundo determina el tiempo que el compresor tardará en dejar de actuar cuando la señal haya bajado por debajo del umbral. Hay que vigilar el ajuste de ambos ya que un ataque demasiado corto provocará una pérdida de transitorios en los ataques -y por tanto apagará el sonido, perderá "pegada"- o puede generar "clic", pero si es demasiado largo es probable que la energía de los transitorios origine una alteración grande de nivel. Si el tiempo de liberación es demasiado corto y la razón de compresión es grande puede aparecer el efecto de "bombeo": la subida abrupta de graves justo cuando deja de comprimir -porque aún queda un cierto nivel de señal en la cola del sonido, y ésta ya no está siendo comprimida-; si es demasiado largo, puede estar comprimiéndose un ataque que no lo necesita, con la consiguiente pérdida de definición. El oído es quien nos tiene que guiar en última instancia a la hora de ajustar esos parámetros. Un tipo de compresión que cada vez se utiliza más es la compresión por bandas, de manera que sólo se aplica a determinadas frecuencias (por ejemplo a los graves, o a los 7KHz para reducir la sibilancia o siseo de una voz). Aunque no nos extenderemos en ellos, los reductores de ruido de cinta (Dolby B y C, Dolby SR y DBX) son sistemas de compresión / expansión selectiva por bandas de frecuencia. Las puertas de ruido "cierran" el paso de toda señal que no supere un determinado umbral fijado por el usuario. Son muy útiles en situaciones de "directo" en las que hay multitud de micrófonos que pueden captar lo mismo que el principal, y tratamos de que la señal sólo entre por el principal (por ejemplo, en un coloquio en el que casi seguro que sólo habla una persona al mismo tiempo). También nos ayudan a "recortar" todos aquellos ruiditos no deseados que se han colado en una grabación (toses, respiraciones, rozamientos de ropas, ruidos de ambiente), siempre que no se mezclen con la señal principal. Los expansores de dinámica actúan de manera inversa a los compresores. A partir de un determinado umbral expanden el margen dinámico en una proporción fijada por el usuario. Su utilidad puede revelarse especialmente en situaciones en las que la señal original tiene una dinámica demasiado reducida (por ejemplo, en la escucha de un disco de vinilo) y nos interesa tratar de ampliarla un poco, o también puede ayudarnos a restaurar señales grabadas con bajo nivel (aunque necesitaremos aplicar otros procesos adicionales, ya que el expansor por sí solo no bastará). Cuando necesitemos utilizar varios tipos de procesadores de dinámica hemos de actuar en primer lugar contra los ruidos indeseables (con una puerta de ruido, por ejemplo). Después podemos poner el compresor. Finalmente, 10

11 a diferencia del uso de otros procesos (reverberación, retardos), no suele tener mucho sentido combinar señal procesada en dinámica con señal seca. La normalización consiste en transformar la amplitud de la señal tomando un determinado valor como máximo y reajustando en la correspondiente proporción toda la señal. Así, cuando normalizamos a 0, si el valor máximo que tenemos en nuestro archivo es de -10dB estaremos amplificando toda la señal esa magnitud. El problema más habitual con la normalización es la existencia de ruido de fondo, el cual, mientras está a una amplitud baja no se percibe tan molesto como cuando es amplificado en exceso (la explicación es psicoacústica). A veces será preferible normalizar a menos de 0dB, o comprimir un poco y aprovechar la ganancia de salida del compresor para aumentar el nivel definitivo. Aumentar la ganancia y normalizar son dos maneras de referirse a una misma operación, aunque en muchas ocasiones empleamos la expresión "normalizar" sólo cuando normalizamos a 10db de la escala digital 0. 11

12 1.3.- QUE ES EL RUIDO?Se denomina ruido a los sonidos indeseables que se generan en los componentes activos y pasivos de un circuito y que son de naturaleza aleatoria. Es un sonido que interfiere con las actividades, las conversaciones o el descanso. Un mismo sonido puede ser música o diversión para una persona y ruido para otra. A veces un ruido muy suave, como el de una canilla que gotea de noche, nos distrae impidiendo concentrarnos. Pero los ruidos más fuertes son, sin duda, más perjudiciales. : Como todo sonido, el ruido está formado por vibraciones del aire. Los ruidos extremadamente fuertes, como la explosión de un petardo demasiado cerca, pueden dañarte el oído para siempre. Pero aun los que no son tan, tan fuertes, como la música a alto volumen, si se escuchan durante varias horas por día pueden producir sordera, después de algunos años. Los ruidos muy agudos son más dañinos que los graves. Los ruidos muy cortos y muy fuertes, como los martillazos, impactos y explosiones, también son especialmente peligrosos. Si un ruido te impide conversar normalmente, ya es peligroso. También si te hace doler los oídos o si te produce zumbidos. Sí aumenta la presión sanguínea, produce problemas al corazón, predispone a la violencia, ocasiona estrés, y disminuye la concentración. En el caso de los niños, afecta el crecimiento e interfiere con el aprendizaje. En primer lugar hay que aclarar que el oído está formado por el oído externo (la oreja y el canal auditivo), el oído medio (el tímpano y tres pequeños huesitos) y el oído interno. El oído interno tiene forma de caracol, y en su interior hay unas células muy pequeñitas, llamadas células pilosas (en un milímetro caben 500 de ellas). Ellas son las principales responsables de que oigamos lo que oímos. Pero por ser tan pequeñas son muy delicadas, y los ruidos fuertes las destruyen. 12

13 1.6-.-"CLASIFICACION DE RUIDOS" OBJETIVO Y CAMPO DE APLICACIÓN En esta Norma se establece una clasificación de los sonidos, que por su indeseabilidad son considerados como ruidos, de acuerdo a su presentación temporal y conforme a su estructura de componentes. Esta clasificación se emplea para establecer una diferenciación de las diversas formas de energía acústica, consideradas como ruido, que al ser emitidas por una fuente fija o móvil causan contaminación del ambiente. De esta manera pueden ser simplificados los diversos métodos de medición y de control de la mencionada contaminación ambiental por ruidos, en su descripción y aplicación. Diagrama1 RUIDO ESTABLE SOSTENIDO INTERMITENTE PULSARES PERIODICOS ALEATORIOS INESTABLE FUCTUANTES IMPULSIVOS 1.7.-Clasificación del Ruido Se pueden hacer dos clasificaciones diferentes de ruido acústico, las mismas se podrían hacer con cualquier otro ruido: 1. En función de la intensidad en conjunción con el periodo. 2. En función de la frecuencia. Tipos de Ruidos según la intensidad y el periodo Ruido continuo o constante El ruido continúo o constante es aquel ruido cuya intensidad permanece constante o presenta pequeñas fluctuaciones (menores a 5dB) a lo largo del tiempo. Ruido fluctuante El ruido fluctuante es aquel ruido cuya intensidad fluctúa (varia) a lo largo del tiempo. Las fluctuaciones pueden ser periódicas o aleatorias. Ruido impulsivo El ruido impulsivo es aquel ruido cuya intensidad aumenta bruscamente durante un impulso. La duración de este impulso es breve, en comparación con el tiempo que transcurre entre un impulso y otro. 13

14 1.8.-Tipos de Ruidos según la frecuencia Se distinguen tres tipos de ruido dependiendo de su frecuencia: Ruido blanco. Ruido rosa. Ruido marrón. Diagrama2 CONTINUOS DE BANDA AMPLIA GAUSSIANOS UNIMODALES NO GAUSSIANOS MULTINODALES RUIDOS DE BANDA ANGOSTA NO CONTINUOS DE E. CONTROLADA TONOS PUROS BLANCO, ROJO, MORADO, MARRÓN, ROSA DE E. NO CONTROLADA Existen fuentes de ruido artificiales o generadores de ruido que emiten ruido blanco o rosa. Estos generadores de ruido son utilizados en acústica para realizar ciertas mediciones como aislamiento acústico, insonorización, reverberación, etc. Ruido Blanco Fonéticamente: /Shshshshsh/ (como suenan las interferencias televisivas) Ejemplo de forma de onda de un ruido blanco. El ruido blanco, denominado así por asociación con la luz blanca, se caracteriza por su distribución uniforme en el espectro audible (20 Hz a de 20 khz). Es decir, es un ruido cuya respuesta en frecuencia es plana, lo que significa que su intensidad (amplitud de sonido) es constante para todas las frecuencias ff. 14

15 Ruido rosa o rosado Fonéticamente: /Fsfsfsfsfsfs/ (como suenan las interferencias radiofónicas)la respuesta en frecuencia del ruido rosa no es plana, su intensidad decae 3decibelios por octava. El ruido rosa que emiten los generadores de ruido se utiliza con filtros de 1/3 de banda de octava para medir la acústica de salas. Se elige 1/3 de octava para el filtro porque es a partir de ahí cuando el oído es capaz de detectar irregularidades en la respuesta en frecuencia). Ruido marrón Fonéticamente: /Jfjfjfjfjfjfjfjfjf/ (como cuando se fríe un huevo)no es un ruido muy común pero existente en la naturaleza. El ruido marrón compuesto principalmente por ondas graves y medias. Que es el ruido rosa? El ruido rosa es un ruido cuyo nivel sonoro esta caracterizado por un descenso de tres decibelios por octava. Cuando el ruido rosa se visualiza en un analizador con filtros de octava, el ruido se ve como si todas las bandas de octava tuviesen el mismo nivel sonoro, lo cual es cierto, pero el ruido rosa no tiene el mismo nivel en todas las frecuencias. Esto ocurre por que como hemos visto en el capitulo anterior los filtros de octava, tercio etc, son filtros proporcionales y por tanto cada vez que subimos una octava, doblamos el ancho de banda y por ese motivo el ruido rosa decrece 3 db por octava, justo la proporción en que aumenta el ancho de banda, el doble. De esta forma visualizamos el ruido rosa como un ruido de nivel constante en todas las bandas de octava. Se utiliza para analizar el comportamiento de salas, altavoces, equipos de sonido etc. Es una señal conocida, mismo nivel en todas las bandas (sonido "plano"), y si lo amplificamos con un altavoz dentro de una sala podemos conocer datos sobre el comportamiento acústico del altavoz, la sala etc. Normalmente se genera entre 20Hz. y 20Khz. Su sonido es muy parecido al que podemos oír cuando se sintoniza entre dos emisoras de FM, en el espacio que se recibe únicamente el ruido, es como un soplido. Que es el ruido blanco? El ruido blanco es un ruido cuyo nivel es constante en todas las frecuencias. Si lo visualizamos con un analizador con filtros de octava, veremos que el espectro mostrado no es lineal como hemos dicho que es el ruido blanco, si no que aumenta 3dB por octava. Esto se debe al mismo fenómeno que con el ruido rosa, al doblar la octava se dobla el ancho de banda y si se tenemos el mismo nivel sonoro en todas las frecuencias, el nivel sonoro por octava se doblara y aumentara 3dB con respecto al anterior. 15

16 En conclusión El ruido como fenómeno indeseable de un amplificador debe atenuarse al máximo sobre todo en las primeras etapas del equipo pues el producido en ellas es el más amplificado y por tanto el que constituye un mayor peligro a la hora de obtener una buena y clara reproducción del sonido. 16

17 El db Si se confecciona una tabla que relacione a las potencias y a las relaciones auditivas, tal como la exponemos a continuación, se observa que las sensaciones auditivas son los exponentes que afectan al 10 que multiplica a la potencia umbral que hemos tomado como referencia. potencias Sensaciones 10 0 w w w w w w w w w 0 8 Figura 4 relación entre potencias y relaciones auditivas Según lo expuesto se llega a la conclusión de que para obtener el un aumento unitario de la sensación auditiva es preciso aumentar la potencia diez veces. Una relación como la expuesta es una relación logarítmica, por lo que podemos afirmar que el oído, En cuanto a sensaciones sonoras se refiere, responde logarítmicamente a las variaciones de potencia es por ello que los potenciómetros de volumen de los amplificadores son de tipo logarítmico. Esta unidad que relaciona 2 potencias se llama belio se dice que una potencia P 2 es 1belio mayor que otra P 1.Cuando el cociente P 2 /P 1 es igual a 10. La diferencia entre las 2 potencias será de 2 belios cuando el cociente entre ambos es de 10 2 =100, es de tres belios cuando el cociente sea de 10 3 =1000 y de n belios cuando el cociente entre ambas potencias sea igual a 10 n. Dado a que nuestro oído es capaz de captar diferencias de intensidad sonora inferiores a un belio, en la practica se utiliza una unidad diez veces menor, el decibelio.que se representa por la abreviatura db. Para obtener la diferencia entre las dos potencias que difieran en cierto número de decibelios, basta con dividir este numero por 10, obteniéndose la relación en belios 17

18 Nivel de presión sonora: El nivel de presión sonora en decibelios correspondiente a una presión sonora p, Se define por: 2 L w = 10log10 ( p / p0 ) = 20log10 ( p / p0 ) db p Donde 0 es la presión sonora de referencia Al expresar la presión sonora sobre una escala logarítmica, es costumbre comparar la presión sonora de todos los sonidos en el aire con un valor de referencia de 20(µPa), en este sentido podemos decir que nivel de presión sonora referidos a 20(µPa) la cual ha sido adoptada por un acuerdo internacional. Se aproxima al nivel de presión sonora mínimo que es audible por el oído normal de un adulto joven dentro del rango de frecuencias en que es más sensible nivel de presión sonora se expresa en decibeles (db). Un incremento de 1dB no representa un incremento fijo de la presión sino un aumento relativo de un 12,2%. El valor de Pref se ha elegido porque coincide con el umbral de audición normal para 1kHz, lo cual implica que un sonido se puede percibir cuando NPS>0dB. En la Tabla 1.1 se dan valores típicos de la presión eficaz sonora y del NPS para algunos de los sonidos más habituales. Tabla 1.1 Presión sonora y nivel de presión sonora para algunas fuentes sonoras y ambientes acústicos típicos. Tabla1.1 Fuente Pref (Pa) NPS(dB) Umbral del dolor Discoteca a todo volumen Martillo neumático a 2m Ambiente industrial ruidoso Piano a 1m con fuerza media Automóvil silencioso a 2m Conversación normal Ruido urbano de noche Habitación interior de día Habitación interior de noche Estudio de grabación Cámara sono-amortiguada Umbral de audición a 1KHz Fuente: Ciryl M. Harris MANUAL de mediciones acústicas y control de ruido 18

19 1.5.- QUÉ OIMOS? Hemos definido ya el sonido como cualquier variación de presión que se pueda oír por un oído humano. Esto significa una gama de frecuencias a partir de 20 hertzios a 20 kilociclos para un oído humano joven, sano. En términos del nivel de presión sana, los sonidos audibles se extienden del umbral de oír en 0 DB al umbral del dolor que puede estar sobre DB 130. Aunque un aumento de DB 6 representa doblar de la presión sana, un aumento de DB cerca de 10 se requiere antes de que el sonido aparezca subjetivo ser dos veces tan ruidoso. (El cambio más pequeño que podemos oír es DB cerca de 3). La intensidad subjetiva o percibida de un sonido es determinada por varios factores complejos. Un tal factor es que el oído humano no es igualmente sensible en todas las frecuencias. Es el más sensible a los sonidos entre 2 kilociclos y 5 kilociclos, y menos sensible en frecuencias más altas y más bajas figura 5 respuesta del oído. humano 19

20 figura 6 intensidad audible del oído humano figura 7 intensidad audible 20

21 1.6.- CÓMO OIMOS? El oído humano consiste en tres porciones principales; el oído externo, oído medio y oído interno. El oído externo, consistiendo en el pabellón de la oreja y el canal auditivo, recoge las ondas acústicas aerotransportadas que entonces vibran el tímpano, que es el interfaz con el oído medio. El oído medio actúa como dispositivo que empareja de la impedancia y tiene tres huesos pequeños el funcionar como sistema de palancas. Estos huesos transfieren la vibración al oído interno que consiste en dos sistemas separados, los canales semicirculares para el equilibrio que controla y la cóclea. La cóclea es el tubo caracol-formado que es dividido longitudinalmente en dos porciones por la membrana basilar. En respuesta a un estímulo acústico el líquido en la cóclea se disturba y éste tuerce la membrana basilar en que superficie superior están los millares de células de pelo muy sensibles. Las células de pelo colocan esta distorsión y la transforman en los impulsos de nervio que entonces se transmiten al cerebro. La exposición prolongada a los sonidos ruidosos causa daño a las células de pelo con el resultado que la capacidad de oído se deteriore progresivamente. Al principio, el daños a algunas células de pelo no es sensible, pero como más de las células de pelo se dañan, el cerebro pueden compensan no más de largo para la pérdida de información. Las palabras funcionadas en uno a, discurso y ruido de fondo no pueden ser distinguidas y la música se amortigua. El daño es considerable e irremediable habrán ocurrido para el momento en que el oyente sea enterado de la pérdida. La pérdida auditiva del oído causada por la exposición de ruido es normalmente la más grande en esas frecuencias (alrededor 4 kilociclos) donde está el más sensible el oído. figura 8 conformación del oído humano 21

22 PORQUE MEDIR EL SONIDO? Las medidas proporcionan las cantidades definidas que describen y clasifican sonidos. Estas medidas pueden proporcionar ventajas tales como acústica constructiva mejorada y altavoces, así aumentando nuestro disfrute de la música, en el salón de conciertos y en el país. Las medidas sanas también permiten el análisis exacto, científico de sonidos molestos. Sin embargo, debemos recordar que debido a las diferencias fisiológicas y psicológicas entre los individuos, el grado de la molestia no se puede medir científico para una persona dada. Pero las medidas nos dan medios objetivos de comparar sonidos molestos bajo diversas condiciones. Las medidas sanas también dan una indicación clara de cuando un sonido puede causar daño a la audiencia y permitir que las medidas correctivas sean tomadas. El grado de daño de la audiencia se puede determinar por la audiometría que mide la sensibilidad de la audiencia de una persona. Así, las medidas sanas son una parte vital de programas de la conservación de audiencia. Finalmente, la medida y el análisis del sonido es una herramienta de diagnóstico de gran alcance en programas de la reducción del nivel de ruidos - de aeropuertos, a las fábricas, de carreteras, de hogares y de estudios de grabación. Es una herramienta que puede ayudar a mejorar la calidad de nuestras vidas. MEDIDA DEL SONIDO En el proceso de propagación del ruido hay involucrado un transporte de energía. Esto se pone dramáticamente de manifiesto en la destrucción causada por las ondas explosivas. En menor escala el proceso es el mismo, la energía de la superficie vibrante (fuente) se transmite por medio de la onda de propagación a la velocidad del sonido. En cualquier punto del camino de transmisión, la energía acústica consiste en la suma de la energía potencial y de la energía cinética asociada con el movimiento de la partícula en dicho punto. La energía potencia se debe a la compresión elástica del medio y la energía cinética se debe a la velocidad de la masa de la partícula. La energía media que atraviesa sobre una superficie perpendicular a la dirección de propagación es equivalente al trabajo medio realizado sobre dicha superficie. Puesto que el trabajo se define como el producto de la fuerza por la distancia o el producto de la presión por el área y por la distancia, y puesto que la potencia se define como la velocidad a la que se realiza el trabajo, la potencia acústica se puede definir como: W = Potencia acústica = Valor medio de (presión acústica x velocidad de la partícula) x área El resultado viene expresado en vatios cuando la presión se expresa en N/m 2, la velocidad en m/s y el área en m 2. 22

23 La potencia instantánea, esto es la cantidad de energía sonora que por unidad de tiempo puede radiar una fuente en un instante dado, puede fluctuar considerablemente. El valor máximo en un intervalo cualquiera se denomina valor de pico de la potencia. Para muchos tipos de ruidos el valor del pico de potencia puede ser de 100 a 1000 veces superior a la potencia media. La potencia media depende del intervalo de tiempo sobre el cual se ha tomado el valor promedio y del método de promediación. El valor medio de la potencia acústica de un sonido conversacional es del orden de 0,00001 vatios. Otras veces el sonido se mide por su intensidad acústica que se define como la cantidad de potencia acústica que atraviesa un área en una dirección determinada, así I = Intensidad acústica = Valor medio de (presión acústica x velocidad de la partícula) El rango de presiones sonoras encontradas en los trabajos de control del ruido es tan grande que resulta conveniente emplear una magnitud que sea proporcional al logaritmo de la presión acústica en lugar de utilizar una escala lineal. Esto se debe a que la escala logarítmica tiene el efecto de comprimir el rango de valores considerados. Por definición un nivel, expresado en decibelios (db), es 10 veces el logaritmo de la relación de dos magnitudes que son proporcionales a la potencia, una de las cuales es la base de referencia. El nivel de potencia acústica L w de una fuente, en decibelios, está dada por: En donde W = potencia de la fuente en vatios, W 0 = potencia de referencia en vatios. La potencia del sonido de referencia normalizado W 0 es de vatios, esto es, 1 picovatio. El nivel de presión acústica L p en decibelios, correspondiente a una presión acústica p, está dado en donde p 0 es la presión acústica del sonido de referencia. En el aire la presión acústica de referencia es de 20micropascales. Este valor ha sido adoptado por acuerdo internacional y, en general, representa la mínima presión acústica que es audible por un oído adulto joven en el rango de frecuencias en las cuales el oído es más sensible, en condiciones de silencio total. El término de nivel de potencia acústica no debe confundirse con el de nivel de presión acústica, aunque ambos se expresan igualmente en decibelios. El primero mide la potencia acústica radiada por la fuente, mientras que el segundo mide la presión acústica en cualquier punto, la cual depende no solo de la potencia acústica de la fuente, sino también de la distancia desde la fuente y de las características del espacio que rodea la fuente. En el ambiente industrial existen muchas razones para realizar medidas del ruido ambiental. La más importante de estas razones es la de determinar si los niveles 23

24 de ruido son lo suficientemente elevados como para que produzcan riesgos auditivos en las personas expuestas. Hay situaciones en las que el nivel de ruido no es suficientemente importante como para producir daños auditivos, pero que produce molestias por interferencia con la comunicación oral. En muchas ocasiones no es suficiente con especificar el nivel de presión acústica para un equipo individual ya que los niveles sonoros combinados de varias máquinas pueden exceder del nivel acústico deseado en un área aunque los niveles de los equipos individuales pueden ser aceptables. Las medidas son necesarias para asegurar que la fuente y las características del ruido producido por la misma para una máquina concreta no superen los valores admisibles. Por otra parte, las condiciones acústicas de un ambiente pueden cambiar como consecuencia de cambios de herramientas, del proceso, de nuevos equipos, etc. Se hace pues necesario un programa de mediciones como parte de un programa de control del ruido. La instrumentación para medidas acústicas es una parte esencial del programa de control del ruido y las medidas deben tomarse y los valores analizarse adecuadamente. Los instrumentos utilizados para medir el nivel de ruido se denominan sonómetros y proporcionan una indicación del nivel acústico (promediado en el tiempo) de las ondas sonoras que inciden sobre el micrófono. El nivel del sonido se visualiza normalmente sobre una escala graduada con un indicador de aguja móvil o en un indicador digital. Muchos sonómetros son pequeños, ligeros y alimentados por batería. El oído no es igualmente sensible para todas las frecuencias. Por esta razón, incluso aunque el nivel de presión acústica de dos sonidos diferentes pueda ser la misma, pueden interpretarse como de distinto nivel si uno de ellos presenta una mayor concentración en las frecuencias en que el oído es más sensible. Por esta razón, se incorpora en los sonómetros filtros de ponderación en frecuencia que modifican la sensibilidad del sonómetro con respecto a las frecuencias que son menos audibles por el oído. Muchos sonómetros están provistos de diferentes filtros de ponderación sensibilidad-frecuencia. La escala de ponderación A es la utilizada más frecuentemente. La escala A está internacionalmente normalizada y se ajusta su curva de ponderación a la respuesta del oído humano. Los valores del nivel acústico medidos con esta escala se conocen como db(a), con la letra de la escala correspondiente entre paréntesis. Hay otras escalas de ponderación utilizadas menos frecuentemente tales como la escala B, usada para sonidos de intensidad media, la escala C, usada para sonidos altos, y la escala D, usada para medida del ruido de aviones a reacción. Debido a su buen acuerdo con la respuesta subjetiva, la escala A es la que se suele emplear normalmente para todos los niveles, siendo relativamente poco frecuente el uso de las escalas B, C y D. Algunos sonómetros tienen una respuesta plana que es esencialmente independiente de la frecuencia. Todas las frecuencias tienen igual peso y los niveles acústicos medidos se dicen no ponderados, expresándose su valor en db. Los niveles de ruido pueden variar rápidamente con el tiempo con lo cual las indicaciones instantáneas del sonómetro variarán correspondientemente siendo difíciles de leer. Para evitar estas variaciones tan rápidas, los sonómetros suelen incorporan medios de promediación del nivel acústico durante un intervalo de tiempo determinado. Muchos sonómetros permiten seleccionar dos tiempos de promediación (rápido y lento): 0,125 segundos y 1,0 segundo respectivamente. La 24

25 selección apropiada del tiempo de promediación depende de la rapidez con que fluctúe el nivel del sonido medido, así como de la norma aplicable a la medida. Sonómetros más completos disponen de ajustes adicionales para constantes de tiempo adecuadas a ruidos de variación rápida, tales como los de tipo impulsivo, o para la determinación del valor de pico o de cresta de un sonido. Así la escala de impulso tiene una constante de tiempo muy rápida de subida y una constante de tiempo muy lenta de bajada. Su finalidad es la de presentar un valor que represente cómo considera de alto el oído humano un sonido de corta duración, es decir, cuanto de molesto es, en lugar de qué riesgo de daño auditivo presenta. El valor de pico tiene como misión la de medir el nivel de pico de la presión acústica real de un sonido de corta duración. Permite medir valores de pico de un sonido cuya duración puede ser del orden de 50 microsegundos. Una característica importante del ruido es la de su distribución con respecto a la frecuencia dentro del rango de frecuencias audibles. Los instrumentos empleados para medir tal distribución de frecuencias se denominan analizadores espectrales. El proceso de determinar esta distribución se conoce como análisis espectral. Muchos analizadores espectrales dividen el rango de frecuencias audibles en bandas de octava de ancho. Una octava es el intervalo de frecuencia entre dos frecuencias cuya relación es de 2:1. El nivel de presión acústica dentro de una banda que tiene el ancho de una octava se conoce como nivel en banda de octava. La representación del nivel en bandas de octava en función de la frecuencia se denomina espectro en bandas de octava. Cuando se requiere una información más detallada que la suministrada por el análisis en bandas de octava se puede usar el análisis en tercios de banda de octava. Como su nombre indica, un analizador en tercios de banda de octava tiene bandas de frecuencia de un tercio de octava de ancho. Frecuentemente, los sonidos emitidos por las fuentes de ruido fluctúan ampliamente durante un período de tiempo dado. Puede medirse un valor medio del ruido durante dicho período conocido como nivel de presión acústica equivalente L eq. El L eq es el nivel equivalente de ruido continuo que suministrase la misma energía acústica que la del ruido fluctuante medido en el mismo período de tiempo. 25

26 1.7.- El medidor básico del nivel de sonido (Sonómetro) figura 9.-diagrama de la conformación interna de un sonómetro El sonómetro a nivel de ponderación A es un instrumento diseñado para responder al sonido aproximadamente de la misma manera que el oído humano y a la elasticidad objetiva, medidas reproductivas del nivel de presión sana. Hay muchos sistemas que miden los diversos sonidos posibles. Aunque es diferente detalladamente, cada sistema consiste en un micrófono, una sección de proceso y una unidad indicadora de salida (pantalla o display). El micrófono convierte la señal de sonidos a una señal eléctrica equivalente. El tipo más conveniente de micrófono para los metros del nivel de sonido es el micrófono de condensador, que combina con precisión la estabilidad y confiabilidad. La señal eléctrica producida por el micrófono es absolutamente pequeña y así que es amplificada por un preamplificador antes de ser procesado. Diversos tipos de proceso se pueden realizar en la señal. La señal puede pasar a través de una red que carga. Es relativamente simple construir un circuito electrónico que logre que la sensibilidad varíe con respecto a la frecuencia de la misma manera que el oído humano, así simulando los contornos de intensidad igual. Esto ha dado lugar a tres diversas características internacionalmente estandardizadas llamadas los ponderadores de "A", de "B" y de "C". 26

27 LOS NIVELES SONOROS PONDERADOS; (SONOMETROS) Son niveles que se obtienen a partir de la lectura de un sonómetro aunque pueden calcularse a partir de otras medidas como se Indica en la tabla 1.7.1). El comentario aquí se limita a aquellas características que son necesarias para comprender los distintos tipos de niveles sonoros. Ya que el oído no es igualmente sensible a todas las frecuencias. Por esta razón, aunque el nivel de presión sonora de dos sonidos distintos sea el mismo, el primero puede juzgarse como más alto que el segundo si el nivel de presión sonora del primero está concentrado en una región de frecuencias donde el oído es más sensible. Así, el nivel de presión sonora no es una medida de la sonoridad. Para obtener niveles que mantengan una relación más estrecha con los enjuiciamientos de sonoridad que los niveles de presión sonora, la ponderación en frecuencia se incorpora en los sonómetros para alterar la sensibilidad del aparato frecuencias a las que el oído es menos sensible. Para tener en cuenta este cambio en la sensibilidad en función de la frecuencia, se han incorporado tres características (como las ponderaciones A, B y C. Consideremos, por ejemplo, la ponderación A; a 125 Hz., la sensibilidad del sonómetro se reduce en 16.1dB (véase en la tabla 1.2). Supongamos así que dos sonidos estables son medidos mediante un sonómetro, uno de ellos con una frecuencia de 1000Hz y otro de 125Hz; ambos con un nivel de presión sonora de 60dB. Si el instrumento de medida emplea la ponderación A, el nivel sonoro con ponderación A para 1000Hz sería 60dB, pero el nivel sonoro con ponderación A para 125Hz seria de 43.9Hz 27

28 Tabla Frecuencia de respuesta relativa a un sonómetro con ponderación A frente a sonidos con incidencia de llegada aleatoria frecuencia (Hz) ponderación A(dB) Fuente : Ciryl M. Harris MANUAL DE MEDICIONES ACUSTICAS DE MEDICIONES ACUSTICAS Y CONTROL DE RUIDO Los niveles sonoros medidos con un sonómetro que emplea ponderaciones A, B y C se denominan niveles sonoros con ponderación A, niveles sonoros con ponderación B y niveles sonoros con ponderación C, respectivamente. En todos los casos, la unidad es el decibelio. Sin embargo, es práctica habitual añadir la letra apropiada, entre paréntesis, después del símbolo de la unidad para recordar a ponderación utilizada, por ejemplo db(a); sea cual sea la ponderación indicada por la letra, la unidad sigue siendo el decibelio. De entre las redes de ponderación incluidas en los sonómetros, la A es la más utilizada en el campo del control del ruido 28

29 figura 10, niveles sonoros rápido y lento Ponderación temporal repuesta rápida y lenta. Supongamos que usamos un sonómetro para medir un sonido cuyo nivel fluctúa con mucha rapidez. La indicación del medidor (o lectura digital) no seguirá fluctuaciones tan rápidas. Por ello, el sonómetro realiza un promedio temporal, que se describe en promedios o ponderaciones temporales. Las ponderaciones temporales exponenciales ponen más énfasis en los sonidos que han ocurrido más recientemente que en aquellos que lo han hecho anteriormente. En un sonómetro existen dos tipos de ponderaciones temporales exponenciales rápida y lenta (a veces denominadas respuesta rápida y respuesta lenta). La respuesta rápida utiliza un tiempo constante de aproximadamente 1/8 de segundo y la respuesta lenta una constante temporal de aproximadamente 1 segundo. Para sonidos cuyo nivel fluctúa rápidamente, la indicación del medidor puede depender de la selección de la ponderación temporal 29

30 Por esta razón al publicar los resultados se a de asumir que sea utilizado la ponderación temporal rápida para sonidos estables el indicador de medida del nivel sonoro es independiente del promedio temporal utilizado 30

31 Combinación de niveles A menudo es necesario combinar niveles, por ejemplo: 1 Para calcular el nivel sonoro que resulta de la combinación de fuentes de ruido. 2 Para determinar el nivel sonoro combinado de una fuente mas el ruido de fondo. 3 Para calcular el nivel de presión sonora global a partir de niveles de banda de octava o niveles de banda de tercio de octava. 4 Para calcular el nivel sonoro con ponderación (A) para un espectro determinado de banda de octava. 5 Para combinar el nivel de presión sonora de dos o más fuentes de sonido. 6 Para calcular el nivel sonoro con ponderación (A) a partir de los niveles de potencia sonora de banda de octava El nivel de una combinación no es la suma de los niveles individuales. Por ejemplo en un punto determinado, si una máquina produce un nivel sonoro de 50dB y una segunda máquina también produce un nivel de 50dB, mientras ambas están funcionando, el nivel sonoro combinado no es 100dB. Esto se debe a que el nivel sonoro, en decibelios, no sigue una escala lineal; la escala es logarítmica. Para averiguar el nivel de la combinación, se puede usar el siguiente procedimiento. Supongamos que L1, es el nivel debido a una fuente de sonido y L2 es el nivel debido a la segunda fuente, y supongamos que L1 es más alto que L2. Entonces el nivel de la combinación de ambas fuentes es igual a (L1 + A), donde A, el número de decibelios que hay que añadir al más alto de los dos niveles, viene dado por la figura

32 Figura Gráfico para combinar dos niveles, L1 y L2; L1 es el mayor de los dos. La escala de la izquierda muestra el número de decibeles A al que hay que añadir al nivel más alto L1 para obtener el nivel de la combinación de L1 y L2.. Fuente : Ciryl M. Harris MANUAL DE MEDICIONES ACUSTICAS DE MEDICIONES ACUSTICAS Y CONTROL DE RUIDO. Ejemplos 1.- Combinar dos niveles sonoros. En un punto determinado, una máquina produce un nivel sonoro de 60dB. Una segunda máquina produce un nivel sonoro de56.2db en ese mismo punto. Cuál es el nivel sonoro cuando ambas máquinas funcionan simultáneamente? La diferencia entre estos dos niveles es 3.8dB. De acuerdo con la figura 2.3 el valor correspondiente de A es 1.5dB. Por lo tanto, el nivel sonoro combinado cuando ambas maquinas funcionan es de (60+1.5)= 61Db 2.- Combinar varios niveles sonoros. En un punto determinado, una maquina produce un nivel sonoro de 60dB si es la única en operación. Una segunda máquina produce un nivel de 56.2dB si es la única que funciona. Una tercera máquina produce un nivel de 55dB si sólo ella funciona. Cuál es el nivel sonoro de las tres operando simultáneamente? 32

33 Primero combinamos los niveles producidos por la primera y la segunda maquina como en el ejemplo anterior. Se obtiene un nivel sonoro de 61.5dB. La diferencia entre este nivel combinado y el producido por la tercera máquina es ( ) = 6.5dB. De acuerdo con la figura 2.3, hay que añadir 0.9dB a 61,5dB. Por tanto, el nivel combinado de las tres maquinas es de ( ) =62.4dB figura11.- combinación de niveles de dos maquinas 33

34 1.8.-CALIBRACIÓN La etapa pasada de un metro del nivel de sonido (dosímetro) es la unidad de lectura de salida (display) que exhibe el nivel de sonido en db, o una cierta otra unidad derivada tal como db(a) (que signifique que el nivel de sonido medido ha sido en ponderación A ). La señal puede también estar disponible en los zócalos de la salida, en forma de la corriente alterna o de la corriente continua para la conexión a los instrumentos externos tales como registradores del nivel o de cinta para proporcionar un expediente y/o para la transformación posterior. Los metros del nivel de sonido se deben calibrar para proporcionar resultados confiables y exactos. Y la mejor forma de hacerlo es colocando un calibrador acústico portátil, tal como un calibrador del nivel de sonido, directamente sobre el micrófono. Estos calibradores proporcionan un nivel de presión exacto y definido a el cual el metro del nivel de sonido pueda ser ajustado. Es un buen habito calibrar los metros del nivel de sonido inmediatamente antes y después de cada sesión de la medida. Si van a ser grabadas las mediciones de ruido, entonces la señal de la calibración se debe también registrar para proporcionar un nivel de referencia en aparato de lectura. figura 12.- calibración del micrófono 34

35 1.9.-RESPUESTA DEL DETECTOR La respuesta del detector la mayoría de los sonidos que necesiten ser medidos fluctúan en nivel. Para medir el sonido que deseamos correctamente y para poder medir estas variaciones tan exactamente como sea posible. Necesitamos acoplarnos a este mismo. Sin embargo, si fluctúa el nivel de sonido demasiado rápido, las exhibiciones análogas (tales como en un dosímetro de bobina) cambian tan irregularmente que es imposible conseguir una lectura significativa. Por esta razón, dos características de la respuesta del detector fueron estandardizadas. Éstas se conocen como "F" (para rápido) y "S" (para lento). "F" tiene una constante del tiempo de 125 milisegundos y proporciona una respuesta rápida de la exhibición que reacciona permitiéndonos seguir y medir niveles de sonido que no fluctúan tan rápidamente. "S" con una constante del tiempo de 1 segundo da una respuesta más lenta que las ayudas medias-hacia fuera las fluctuaciones de la exhibición en un metro análogo, que sería de otra manera imposible leer con la constante del tiempo de "F". Muchos metros modernos de nivel de sonido tienen indicadores digitales que superen en gran parte el problema de exhibiciones que fluctúan, indicando el valor del RMS del máximo medido dentro de preceder en segundo lugar. La selección de la característica apropiada del detector entonces es dictada a menudo por el estándar sobre el cual las medidas deben ser basadas. figura 13 respuesta del detector 35

36 1.10.-LOS PARÁMETROS DE ENERGIA Los parámetros de la energía como sonido, son una forma de energía que en el nivel potencial pueden causar daños a la audiencia. Depende no solamente del potencial sonoro sino también depende del tiempo de exposición a este. Por ejemplo, la exposición a un sonido ruidoso por 4 horas es mucho más dañina que una exposición de una hora al mismo sonido. Para determinar que tan dañino puede ser para una audiencia la exposición a un ambiente de sonidos, el nivel de sonido y la duración de la exposición se deben medidos y combinados para proporcionar una determinación de la energía recibida. Para los niveles de sonido constantes, esto es fácil, pero si el nivel de sonido varía, el nivel se debe muestrear en varias ocasiones sobre un período de muestreo bien definido. De acuerdo con estas muestras, es entonces posible calcular un solo valor conocido como el nivel de sonido o el Leq continuo equivalente que tiene el mismo contenido en energía y por lo tanto el mismo potencial del daños de la audiencia que el nivel de sonido que varía. Para un Leq en ponderación A se utiliza el símbolo LAeq. Además de determinar el potencial del daño de la audiencia de un sonido, las medidas de Leq también se utilizan para muchos otros tipos de medidas de ruido, por ejemplo el ruido-molestia de la comunidad. Si el nivel de sonido varía de una manera acorde, un Leq se puede calcular usando medidas de un metro del nivel de sonido y de un cronómetro figura 14.- los parámetros de energía 36

37 Divulgue las medidas de la exposición de ruido de la dosis en los individuos que se mueven entre muchos diversos ambientes de ruido durante el día laborable pueden ser obtenidos usando los metros de dosis del ruido. Estos instrumentos son portátiles y se pueden llevar adentro el bolsillo de una persona. El micrófono se puede separar del cuerpo del dosímetro y se debe montar preferiblemente cerca de los individuos más oído expuesto ruido. Los metros de dosis del ruido exhiben el porcentaje de la dosis permisible diaria del ruido. Dos diversas maneras de calcular la dosis del ruido se utilizan. La diferencia entre los dos métodos es debido al permiso incorporado para la recuperación de oír durante períodos reservados. Actualmente, ambos métodos esencialmente utilizan una base del 90dB(A) por un día de 8 horas. La organización de estándares internacional (ISO) 1999 define un método que utilice solamente los criterios de la energía y no tenga en cuenta ningún la recuperación de la audiencia. Así, un aumento de 3dB en el nivel de presión sana parte en dos el período permitido de la exposición. Por ejemplo un aumento en nivel de sonido a partir de 90dB(A) A 93dB(A) se debe acompañar por una partición en dos de la duración permitida de la exposición a partir de 8 horas a 4 horas. En los Estados Unidos la Occupational Safety and Health Administration (OSHA) define otra relación que permita un aumento 5dB en el nivel de sonido para cada partición en dos del período permisible de la exposición. Así, un aumento en nivel de sonido a partir de 90 db(a) A 95dB(A) es acompañado por una partición en dos de la duración permisible de la exposición a partir del 8 a 4 horas figura 15.- tiempo de exposición al ruido 37

38 1.11.-LA CAMARA ANECOICA Figura 16.- la cámara anecoica Los compartimientos anecoicos (cuartos fonoabsorbentes) para hacer medidas en campo libre, totalmente sin objetos de reflejo, las medidas se deben hacer al aire libre sobre una base o trípode. En un compartimiento anecoico el techo, el piso y todas las paredes son cubiertos por un material altamente absorbente que elimine reflexiones. Así, el nivel de presión sana en cualquier dirección dada de la fuente de ruido se puede medir sin la presencia de reflexiones que interfieren. Los compartimientos de la reverberación (cuartos de practicas) el contrario de un compartimiento anecoico son el compartimiento de la reverberación donde todas las superficies se hacen tan duras y reflexivas como sea posible y donde existen ningunas superficies paralelas. Esto crea un campo difuso supuesto porque la energía sana se distribuye uniformemente a través del cuarto. En este tipo de sitio, es posible medir la salida de energía acústica total de la fuente de ruido, pero el nivel de presión sana en cualquier punto será un valor medio debido a las reflexiones. Pues tales cuartos son más caros al construir que los compartimientos anecoicos y que encuentran un uso extenso para las investigaciones del ruido de la maquinaria. 38

39 1.12.-LA PROPAGACIÓN CORRECTA DEL SONIDO La propagación del sonido en el aire se puede comparar a la ondulación en una charca. La ondulación se separa hacia fuera uniformemente en todas las direcciones, disminuyendo en amplitud mientras que se mueven más lejos desde la fuente. Para el sonido en aire, cuando la distancia dobla, la amplitud cae por la mitad - que es una gota de 6dB Así, si usted está en una posición a un metro de la fuente y mueve un metro más futuro lejos desde la fuente, el nivel de presión sana caerá por 6dB. Si usted se traslada a 4 metros, caerá por 12dB, 8 metros por 18dB, etcétera. Sin embargo, esto es solamente verdad cuando no hay objetos de reflejo o de bloqueo en la trayectoria de los sonidos. Tales condiciones ideales se llaman las condiciones del campo libre. Con un obstáculo en la trayectoria de los sonidos, la parte del sonido será reflejada, parte absorbida y el resto será transmitido a través del objeto. Se refleja, se absorbe o se transmite cuánto sonido depende de las características del objeto, de su tamaño y de la longitud de onda del sonido. En general, el objeto debe ser más grande de una longitud de onda para disturbar perceptiblemente el sonido. Por ejemplo, en 10 kilociclos la longitud de onda es los 3,4cm es tan pequeño que incluso un micrófono tendrá una perdida en el campo de los sonidos. La absorción y el aislamiento por lo tanto las mediciones correctas y el aislamiento sano no se alcanzan fácilmente. Pero, en 100 hertzios, la longitud de onda es 3.4 metros y el aislamiento sano llega a ser mucho más difícil. Usted ha notado probablemente esto cuando escucha la música que se toca desde otro cuarto. Figura 17 la propagación correcta del sonido 39

40 1.13.-EL CUARTO DE PRACTICAS La mayoría de medidas sanas se hace en el cuarto de prácticas, Cuartos que no son ni anecoicos ni reverberantes - pero en alguna parte mientras tanto. Esto hace difícil de encontrar las posiciones que miden correctamente la emisión de ruidos de una fuente dada. Al determinar la emisión de una sola fuente, varios errores son posibles. Si las medidas se hacen también cerca de la máquina, el SPL puede variar perceptiblemente con un cambio pequeño en la posición del dosímetro. Esto ocurrirá en una distancia menos que la longitud de onda de la frecuencia más baja emitida de la máquina, o en menos de dos veces la dimensión más grande de la máquina, cualquier distancia es la mayor. Esta área se llama el campo-cercano de la máquina, y las medidas en esta región deben ser evitadas si es posible. Otros errores pueden presentarse si usted mide demasiado lejos de la máquina. Aquí, la reflexión de las paredes y otros objetos pueden ser tan fuertes justo como el sonido directo de la máquina y las medidas correctas no serán posibles. Esta región se llama el campo reverberante. Entre el campo reverberante y el campo cercano está el campo libre que puede ser encontrado observando que el nivel cae 6dB para cada uno que dobla en distancia de la fuente. Las medidas del SPL se deben hacer en esta región. Sin embargo, es absolutamente posible, que son las condiciones así que reverberante o el cuarto es tan pequeño que existe ningún campo-libre. En tales casos algunos estándares (tales como ISO 3746) sugieren una corrección ambiental para explicar el efecto del sonido reflejado. Figura18.- reflexiones en el cuarto de prácticas 40

41 1.14.-EL MICRÓFONO EN EL CAMPO El micrófono en el campo 22 de los sonidos el tipo de micrófono y su orientación en el campo de los sonidos también influencia la exactitud de medidas. Un micrófono de la medida debe tener una respuesta de frecuencia uniforme, de que es el micrófono debe ser igualmente sensible a través de la gama de frecuencia. Un micrófono es caracterizado normalmente por uno de tres tipos de características de la respuesta de frecuencia campo-libre (generalmente en la incidencia 0 ), presión, y de incidencia al azar, y nombrado después de la respuesta que es la más lineal. Así, las curvas de respuesta demostradas en el diagrama están para un micrófono de incidencia al azar. Es importante observar que cualquier micrófono disturbará un campo de los sonidos, pero el micrófono del campo-libre lo compensa para el disturbio las causas en el campo de los sonidos. La presión del micrófono sin embargo, responde uniformemente al SPL real, incluyendo el disturbio de la presión causado por el micrófono sí mismo. El micrófono de incidencia al azar, Se diseña para responder uniformemente a los sonidos que llegan simultáneamente de todos los ángulos, al igual que el caso en campos altamente reverberantes o difusos de los sonidos. (Para la mayoría de los micrófonos la presión y las respuestas al azar de la incidencia son muy similares así que la presión de un micrófono también se puede utilizar para las medidas de incidencia al azar). En general, al hacer medidas en el campo-libre (la mayoría de las medidas al aire libre son esencialmente en el campo libre), cuando se utilice un micrófono de campo libre el micrófono debe ser tan omnidireccional como sea posible. Figura 19.- respuesta del micrófono 41

42 Figura 20 mediciones de acuerdo a norma Figura 21.- forma correcta de hacer una medición 42

43 1.15.-INFUENCIA DEL INSTRUMENTO Y DEL OPERADOS DENTRO DE LAS MEDICIONES Puede que la presencia del cuerpo del operador cause alguna interferencia o bloqueo del sonido emitido y perjudicar ala as mediciones correctas con el instrumento con el instrumento que capta dicho sonido proveniente de una o varias direcciones dadas, sino que pueden causar las reflexiones que pueden causar errores de medida. Usted puede nunca haber pensado en su cuerpo como reflector de los sonidos, pero los experimentos han demostrado que en las frecuencias de alrededor 400 hertzios, las reflexiones de una persona pueden causar errores de hasta 6dB al medir a menos de un metro de la persona. Para reducir al mínimo las reflexiones del cuerpo del instrumento, los dosímetros de Brüel & Kjær se diseñan especialmente con un extremo delantero cónicamente formado. Para las medidas aún más exactas, algunos instrumentos se proporcionan una barra de la extensión para montar el micrófono lejos del cuerpo del instrumento para evitar de disturbar el campo de los sonidos alrededor del micrófono. Los cables de la extensión están también disponibles para proporcionar un micrófono alejado. Para reducir al mínimo la reflexión del sonido de su cuerpo, es generalmente suficiente llevar a cabo el metro del nivel de sonido en la longitud de los brazos. Puede también ser montado en un trípode, cabido posiblemente con él es barra de la extensión. Usted puede comprobar si su presencia esté influenciando la lectura de metro dejando el metro del nivel de sonido siga siendo fija mientras que usted camina de lado a lado Figura 22, La influencia de operador 43

44 1.16.-LA INFLUENCIA DEL MEDIO AMBIENTE La influencia del viento que sopla a través del micrófono produce demasiados ruidos extraños, similares al ruido que usted puede oír con el viento que sopla en su oído. Para reducir este ruido, existe un protector especial que consiste en una bola de la esponja porosa se debe utilizar siempre sobre el micrófono. También cubre a el micrófono del polvo, suciedad y de los movimientos bruscos, También ayuda a protegerla contra daño mecánico. figura 23, La influencia del medio ambiente La humedad en la mayoría encajona niveles de la humedad relativa hasta 90 % tendrá un efecto insignificante en el sonómetro y el micrófono del nivel de sonido. Sin embargo, el cuidado se debe tomar para cubrir al instrumento de la lluvia, de la nieve, etc. Un protector se debe usar siempre sobre el micrófono durante la lluvia. Incluso si el parabrisas llega a ser muy mojado, las medidas todavía serán exactas. Sin embargo, para el uso continuo en ambientes extremadamente húmedos, se recomiendan las cubiertas de la lluvia y los deshumidificadores al aire libre especiales. La temperatura los sonómetros de todo el nivel de sonido de Brüel & Kjær se diseña para funcionar exactamente sobre la gama de -10 a +50 C (14 a el 122 F). Sin embargo, el cuidado se debe to mar para evitar los cambios de temperatura repentinos que pueden conducir a la condensación en el micrófono. 44

45 1.17.-EL RUIDO AMBIENTAL Ruido ambiental hemos estado interesados hasta ahora solamente en la medida del ruido emitida por una sola fuente, por ejemplo para clasificar una máquina para predecir su ruido en mayores distancias. Sin embargo, el ruido ambiental implica la medida del ruido total (independiente de su fuente) en una localización particular. El ruido puede así ser debido a unas o más fuentes y puede también incluir reflexiones de las paredes, de los techos y de otras máquinas. El ruido en una estación de trabajo de los empleados es un ejemplo del ruido ambiental. La medida se hace sin consideración alguna hacia donde los trabajos de la persona, si están en el campo cercano o lejano de su máquina o si otras máquinas están funcionando cerca. Estas condiciones se pueden considerar en esfuerzos de reducir el nivel de ruidos, pero no al medir la exposición real del empleado. Pueden también significar que un oído del operador recibe más energía del ruido que el otro. Porque los sonidos ambientales vienen de varias direcciones, el metro del nivel de sonido debe ser omnidireccional. Debe tener una respuesta uniforme independiente de donde se localizan las varias fuentes sanas. Otros casos donde se utilizan las medidas de ruido ambientales están en la comunidad (medidas de ruido del tráfico de camino), en los límites de la fábrica, en oficinas y en teatros. figura 24.- ruido ambiental 45

46 1.18.-RUIDO DE FONDO ruido de fondo (que resta niveles de sonido) un factor que pueda influenciar la exactitud de medidas es el nivel del ruido de fondo comparado al nivel del sonido que es medido. Obviamente, el ruido de fondo no debe "ahogarse fuera" del sonido del interés. En la práctica, esto significa que el nivel del sonido debe ser por lo menos DB 3 más arriba que el ruido de fondo. Sin embargo, una corrección puede todavía ser necesaria conseguir el resultado correcto. El procedimiento para medir el nivel de sonido de una máquina bajo condiciones del ruido de fondo es como sigue: 1. Mida el nivel de ruidos total (LS + N) con el funcionamiento de la máquina. 2. Mida el nivel del ruido de fondo (LN) con la máquina dada vuelta apagado. 3. Encuentre la diferencia entre las dos lecturas (LS + N - LN). Si éste es menos de DB 3, el nivel del ruido de fondo es demasiado alto para una medida exacta. Si está entre 3 y 10dB, una corrección será necesaria. No hay corrección necesaria si la diferencia es mayor de DB Para hacer correcciones, la carta demostrada puede ser utilizada. Incorpore el fondo de la carta con el valor de la diferencia (LS + N - LN) del paso 3, vaya para arriba hasta que usted interseca la curva y después va al eje vertical a la izquierda. 5. Reste el valor en el eje vertical (LN) del nivel de ruidos total en el paso 1. Esto da el nivel de sonido LS de la máquina. figura25 ruido de fondo 46

47 CAPITULO EL RUIDO EN LA INDUSTRIA Como consecuencia de la industrialización ocurrida en los últimos siglos, el hombre transforma las actividades laborales de un medio rural, agricultura y ganadería, a un medio urbano e industrial dominado por actividades, maquinas y equipos ruidosos.además, esta actividad se desarrolla habitualmente en lugares cerrados, en los que la acumulación de energía sonora desprendida como consecuencia de la actividad es mayor que en espacios abiertos. Por todo ello, podemos decir que la civilización moderna es una civilización ruidos a Muchos de los adelantos posteriores de la ciencia, han contribuido de forma significativa, al aumento del ruido soportado por los seres humanos. El invento del automóvil ha convertido a las ciudades en lugares con altos niveles de contaminación acústica, sobre todo en las zonas de tráfico intenso. De igual forma, con la invención de nuevos aparatos para la reproducción de música en diferentes tipos de formas ya sea dat,(digital tape audio cinta de audio digital), CD (disco compacto) o formatos wav,mp3, ha traído la actual cultura de la música, con un uso indiscriminado de los " reproductores portátiles", lo cual, según un estudio de la universidad de Leeds (Gran Bretaña) ha permitido constatar perdidas auditivas de entre15 y 20 db según las frecuencias, entre los jóvenes expuestos a música amplificada por medios electroacústicos. Considerando que en al mayoría de las situaciones el ruido aparece como un efecto no deseado, y que conlleva unos daños a la salud de las personas, debemos considerar el ruido como un factor de contaminación ambiental tan preocupante como cualquier otro y por tanto, dedicarle los esfuerzos y los recursos necesarios para controlarlo en unos niveles aceptables. En este sentido, también es necesario esforzarse en la industria, como parte de la sociedad y contribuyente importante a la contaminación acústica soportada por los trabajadores. figura26 ruido en la industria 47

48 2.2.-EFECTOS SOBRE LA SALUD Las alteraciones para la salud de las personas, que produce el ruido son diversas. Son conocidas las alteraciones del sueño, la irritabilidad, los trastornos en la capacidad de atención y de memorización, las alteraciones del sistema nervioso, cardiovascular, hormonal y digestivo, pero existen otras alteraciones más específicas y de mayor trascendencia en la exposición laboral como son los traumas sonoros y las interferencias entre las conversaciones. El trauma acústico es un daño para la salud que se manifiesta en trabajadores sometidos a niveles sonoros importantes como consecuencia del ejercicio de su actividad laboral.cuando un trabajador esta expuesto de forma repetida durante largos periodos de tiempo a ruidos elevados la energía sonora en su oído produce fatiga y destrucción de células auditivas situadas en el oído interno que trae como consecuencia perdida de la capacidad auditiva esta lesión se produce en forma lenta e insidiosa a lo largo de los años pero este no es este el único efecto del ruido industrial en el trabajo las explosiones, los impactos y otros ruidos muy elevados, aún cuando sean de corta duración, pueden producir daños en el tímpano del oído del trabajador. Fig. 27.-efectos en la salud 48

49 2.3.-INTERFERENCIAS SONORAS El ruido presenta un efecto más en la industria, como es la interferencia en las conversaciones. Los elevados niveles sonoros existentes en la industria, dificultan las conversaciones entre los trabajadores, lo que genera una situación no deseada en un ser social como es el ser humano. La situación se agrava en las ocasiones en las que un trabajador necesita de la comunicación oral para la realización de su trabajo. Así, cuando se realizan trabajos coordinados entre varias personas, una incorrecta interpretación de ordenes o instrucciones, pueden dar lugar a situaciones de riesgo, que no pocas veces han terminado en accidentes con lesiones e incluso la muerte de algún trabajador No se debe dejar de lado el hecho de que señales, avisos, instrucciones y alarmas son muchas veces acústicas en los puestos de trabajo. Su ruido es fuente de numerosos accidentes debido a las distracciones que puede originar en los trabajadores. En un estudio de la Universidad nacional autónoma de México señala que los accidentes de los trabajadores en lugares muy ruidosos aumenta entre tres y cuatro veces, por el contrario, en ambientes silenciosos se percibe una tendencia a la disminución de los accidentes, en la medida en que disminuye el nivel de ruido existente en el puesto de trabajo. El fenómeno de las interferencias se presenta fundamentalmente en el sector servicios, en el personal de atención al público, de atención al teléfono, etc. Son trabajadores que tienen altamente perturbada su capacidad de trabajo por dificultades en la comprensión de las conversaciones, pero donde quizá se manifiesta más claramente este fenómeno es en el sector de la enseñanza, donde la correcta audición e interpretación de lo expresado por el profesor o ponente es fundamental para el correcto desarrollo de la actividad. Cada vez es mayor el numero de educadores, en los diversos ámbitos educativos, que manifiestan problemas en la voz como consecuencia del esfuerzo que necesitan realizar en su trabajo.existen metodologías para valorar la interferencia del ruido, tanto en la comprensión dela palabra, como en la capacidad de interpretar las conversaciones, y del esfuerzo vocal necesario para mantener una conversación. En general, en oficinas se establece un nivel sonoro recomendado en función de actividad que se realice en las mismas. No es lo mismo una oficina de atención al publico, que una sala de lectura En la guía de utilización de pantallas de visualización de datos establecida por él instituto Nacional de Seguridad e Higiene en el Trabajo, en desarrollo del Real Decreto488/97, se recomienda que el nivel de ruido en puestos de trabajo con pantallas de visualización de datos no debería superar los 55dB(A).También se deben de tener en cuenta los ruidos impulsivos existentes en la industria, ya que muchas veces pueden resultar más peligrosos. Estos ruidos se caracterizan por presentar unas elevaciones de más de 40dB. En menos de 500 milisegundos, pueden ser habituales niveles que superan los 140dB, y en ciertas actividades, como el disparo de armas de fuego, se pueden dar valores de entre 165 y 170dB, en un tiempo muy corto. 49

50 Estos ruidos, pueden dar lugar a daños mecánicos tanto en el oído interno como en el ámbito timpánico y de oído medio, que se traducen en una perdida inmediata de la capacidad auditiva. El deterioro de la capacidad auditiva depende de la intensidad del ruido, de su fluctuación y de la duración de la exposición. El nivel sonoro del puesto de trabajo fluctúa de forma muy significativa de unas tareas a otras de las realizadas por el trabajador, y dado que se asume, que el daño sobre la capacidad auditiva, es consecuencia de la energía sonora recibida por el trabajador, un aspecto importante es la cuantificaron del ruido recibido. figura 28 maquina para el procesado de pieles 50

51 2.4.-MEDIDAS CORRECTORAS HIGIENE INDUSTRIAL. En la metodología de trabajo de la higiene industrial, se considera que se pueden establecer en principio tres tipos de actuaciones: sobre el foco del ruido, sobre el medio, y sobre el trabajador. Las acciones establecidas sobre el foco del ruido son las más adecuadas, siempre que sean factibles, ya que estas medidas tienden a eliminar el ruido. En segundo lugar, se deben estudiar acciones para actuar sobre el medio en el cual se expande el ruido. Normalmente estas medidas consisten en frenar el paso de la energía sonora desde el foco de generación hasta el oído del trabajador. Sólo cuando las acciones sobre los otros puntos fallan, deben estudiarse medidas sobre el operario. Fig. 29.-maquina para la elaboración de bolsas de plástico 51

52 En el control del ruido en los puestos de trabajo, se presentan una serie de circunstancias que deben de ser tenidas en cuenta, si se desean unos buenos resultados en la reducción del nivel de ruido de un puesto de trabajo. La primera circunstancia a tener en cuenta es que el operario durante su jornada laboral puede realizar múltiples tareas, cada una de las cuales someterá al trabajador a una parte del ruido total que recibirá a lo largo de la jornada. El operario realiza su trabajo en un espacio, frecuentemente cerrado, ocupado por otros trabajadores, por lo que no sólo recibe el ruido generado por su equipo de trabajo, sino que recibe una participación importante del ruido emitido en otros puestos de trabajo, y de ruido reflejado si la actividad laboral se han desarrollado en espacios cerrados. En prevención de riesgos se habla de la exposición del trabajador (inmisión de ruido) y no del ruido emitido por la maquina. En cualquier caso, siempre que se hace un planteamiento de medidas correctoras para el control del ruido en la industria se deben de tener en cuenta los siguientes puntos: 1º el control de ruido es un problema del conjunto máquina, medio y trabajador. 2º el objetivo del control es conseguir un ambiente con un nivel de ruido aceptable a un costo también aceptable. 3º el éxito de un control, se mide en función del resultado final, es decir, de la reducción del ruido conseguida. 4º el conjunto tiene muchos componentes, que pueden ser generadores de ruido. 5º el control de ruido puede efectuarse en cualquier punto del conjunto. 6º un control representa, normalmente, un compromiso entre éxito y costo. 7º el diseño acústico debe siempre ser compatible con otros aspectos (seguridad, accesibilidad, calidad) ACCIONES SOBRE EL FOCO: EQUIPOS DE TRABAJO Las medidas sobre el foco, basadas en el diseño de los equipos, están encuadradas dentro de las exigencias establecidas por el Real Decreto 1215/ 97 sobre equipos de trabajo. En equipos ya instalados, las medidas tendentes a reducir el ruido son generalmente empíricas y no existen métodos de cálculo teóricos que permitan de antemano establecer los resultados que se obtendrán de la medida establecida. Estos métodos consisten, generalmente, en la modificación de los procesos productivos; En la sustitución de equipos y herramientas neumáticas por herramientas eléctricas; en la eliminación del rozamiento en maquinas en movimiento, en acabado de superficies y en engrase; en el equilibrado de maquinas y alineamiento; en la colocación de silenciosos en los 52

53 escapes de aire, y otras turbulencias en los movimientos de fluidos; en evitar la transmisión de vibraciones entre componentes colocando uniones elásticas, incorporando materiales amortiguadores entre superficies que chocan e insertando antivibratorios. Fig. 30 prevención del trabajador Hemos de tener claro que un buen mantenimiento es una parte esencial del control de ruido en los equipos de trabajo. Las legislaciones establecen que los equipos comercializados deben de indicar el nivel de ruido producido, o aún mejor, el nivel de potencia acústica emitida por la máquina. Ello permite al empresario estimar el nivel de presión sonora que una máquina producirá en el puesto de trabajo o en cualquier punto del entorno como consecuencia de su funcionamiento, teniendo en cuenta las características del local en el que se va a colocar el equipo. No debe de olvidarse que la presión sonora es función no sólo del ruido emitido por la maquina, sino también, de la distancia entre el foco de ruido y el punto considerado, de las dimensiones del local y de las características acústicas del local. 53

54 ACCIONES SOBRE EL MEDIO Las actuaciones sobre el medio consisten básicamente, en la interposición de materiales en la trayectoria de las ondas para frenar su camino. El método más conocido es el enclaustramiento o encerramiento en una cabina del equipo ruidoso. Estos cerramientos se construyen con materiales de gran amortiguación para que produzcan grandes disminuciones del nivel sonoro que las atraviesa. Este método resulta un muy eficaz y sencillo. Su fácil realización hace que sean de amplia utilización en la industria, sin embargo, resulta inviable en los puestos de trabajo que requieren alto contenido manual o una interacción directa y continuada entre el trabajador y el equipo. Otro aspecto a tener en cuenta es que los equipos que disponen de uno o varios motores para su funcionamiento necesitan una adecuada ventilación para disipar el calor producido, esto obliga muchas veces a practicar aberturas en los cerramientos, lo que provoca una pérdida de su eficacia. Cuando no resulta factible el encerramiento del foco ruidoso, se puede recurrir a un cerramiento parcial del mismo mediante la interposición de una barrera acústica entre el foco y el trabajador, si bien esta segunda solución no resulta tan eficaz como la primera, según se deduce de lo indicado en el punto anterior, puede permitir en ciertos casos una mejora de las condiciones del puesto de trabajo. Finalmente, sobre el medio se puede actuar mediante el acondicionamiento acústico del local, colocando material absorbente en las paredes que eliminen las ondas reflejadas que contribuyen a aumentar el ruido soportado por el trabajador. Este método también resulta de gran interés en los puestos de trabajo en los cuales el problema es de falta de inteligibilidad, como es en el sector servicios y en la enseñanza en particular. El acondicionamiento acústico resulta de gran utilidad en esta última área considerada, pero es de eficacia limitada en el campo industrial, ya que sólo reduce el ruido reflejado pero no actúa sobre el ruido directo que desde el foco llega al trabajador. Tanto en las industrias alimentarías como en los locales de grandes dimensiones el acondicionamiento acústico resulta ineficaz. Por un lado, las industrias alimentarías en las que las superficies por exigencias de higiene deben de ser superficies con unas características determinadas, muchas veces contrarias a la utilización de materiales absorbentes en las paredes. Por otro, los locales de grandes dimensiones con los focos de ruido y los trabajadores situados en la zona central están demasiado alejados de las paredes como para que el método resulte eficaz. 54

55 Fig. 31. equipos de trabajo 2.6.-ACCIONES SOBRE EL TRABAJADOR Sobre el trabajador se actúa en la prevención de riesgos de diversas formas, la primera es la vigilancia de la salud del trabajador siempre que exista un riesgo para el mismo. La vigilancia de la salud en el caso de los trabajadores expuestos al ruido supone entre otras pruebas la realización de audiometrías, destinadas a establecer el nivel umbral de audición de cada trabajador a diversas frecuencias, mediante ensayos con sonidos de frecuencias determinadas. Otra actuación exigible sobre trabajadores expuestos a ruidos, es la obligatoriedad de informarle y formarle sobre el riesgo considerado: qué es, qué representa para su salud, de que actuaciones dispone para protegerse frente al agresivo, de los métodos de trabajo, de la utilización de equipos de protección individual y de las normas de profilaxis. Finalmente, en la industria se dispone para proteger al trabajador, de equipos de protección individual, que según indica el Real Decreto 1316/89, han de utilizarse cuando todos los métodos citados anteriormente y estudiados previamente por el empresario, han resultado ineficaces o inviables, bien sea por las características del trabajo, por el costo del control, o por cualquier otra circunstancia. Los equipos de protección individual de cualquier tipo que vayan a ser utilizados en la empresa, deben de cumplir con las normativas existentes al respecto en el Real Decreto 1407/ 92 sobre comercialización de equipos de 55

56 protección individual y en el 773/ 97 individual. sobre utilización de equipos de protección Entre otras cosas en este último Real Decreto, se exige al empresario que valore la adecuación del equipo de protección seleccionado para un puesto de trabajo, frente al nivel de ruido existente en el puesto en el que dicho equipo vaya a utilizarse, y frente a todos los demás factores que puedan presentar un riesgo durante su uso. Para ello se ha desarrollado una norma UNE 458 para poder realizar de forma correcta las estimaciones necesarias y previas a la utilización de un equipo de protección individual en un puesto de trabajo.la adición de niveles de sonido si los niveles de sonido a partir de dos o más máquinas se han medido por separado y usted desean saber el SPL total hecho por las máquinas al funcionar junto, los niveles de sonido deben ser agregados. Sin embargo, los dbs no se pueden apenas agregar juntos directamente (debido a la escala logarítmica). La adición de dbs se puede hacer simplemente usando la carta enfrente de y el procedimiento siguiente: 1. Mida el SPL de cada máquina por separado (L1, L2). 2. Encuentre la diferencia entre estos niveles (L2 - L1). 3. Incorpore el fondo de la carta con esta diferencia. Vaya para arriba hasta que usted interseca la curva, entonces van al eje vertical a la izquierda. 4. Agregue el valor indicado (L) en el eje vertical al nivel de la máquina más ruidosa (L2), éste da la suma del SPLs de las dos máquinas. 5. Si 3 máquinas están presentes, repita los pasos 1 a 4 usando la suma obtenida para las primeras dos máquinas y el SPL para la máquina tres. Ejemplo: 1.- Máquina 1 L1 = máquina 2 del DB 82 L2 = 85 diferencia L2 del DB 2.- L1 = 3L de la corrección del DB 3. (De carta) = 1.7 ruido total del DB 4. = = 86.7 DB 30 Fig diferencia de niveles 56

57 2.7.-MEDIDAS PREVENTIVAS En los puestos de trabajo en los que el nivel diario equivalente supere 80dB(A) deberán adoptarse las siguientes medidas: - Proporcionar a cada trabajador una información, y, cuando proceda, una formación adecuada en relación a la evaluación de su exposición al ruido y los riesgos potenciales para su audición; las medidas preventivas adoptadas, con especificación de las que tengan que ser llevadas a cabo por los propios trabajadores; y los resultados del control médico de su audición. - Realizar un control médico inicial de la función auditiva de los trabajadores, así como posteriores controles periódicos, como mínimo quinquenales. - Proporcionar protectores auditivos a todos los trabajadores expuestos. En los puestos de trabajo en los que el nivel diario equivalente supere 85dB(A) se adoptarán las medidas preventivas indicadas anteriormente, con las siguientes modificaciones: - El control médico periódico de la función auditiva de los trabajadores deberá realizarse, como mínimo, cada tres años. - Deberán suministrarse protectores auditivos a todos los trabajadores expuestos. En los puestos de trabajo en los que el nivel diario equivalente o el nivel de pico superen 90dB(A) o 140dB, respectivamente, se analizarán los motivos por los que se superan tales límites y se desarrollará un programa de medidas técnicas destinado a disminuir la generación y propagación del ruido, u organizativas encaminadas a reducir la exposición de los trabajadores al ruido. De todo ello se informará a los trabajadores afectados, así como a los órganos internos competentes en seguridad e higiene. En los puestos de trabajo en los cuales no resulte técnica y razonablemente posible reducir el nivel diario equivalente o el nivel de pico por debajo de los límites mencionados, se deberán adoptar provisionalmente, mientras no esté desarrollado el plan de medidas correctoras, las medidas preventivas indicadas para los puestos de trabajo de 80dB(A), con las modificaciones establecidas por la norma. Los protectores auditivos serán proporcionados por el empresario en número suficiente y serán elegidos por éste en consulta con los órganos internos competentes en seguridad e higiene y los representantes de los trabajadores. Los protectores auditivos deberán ajustarse a lo dispuesto en la normativa general sobre medios de protección personal, adaptarse y ser confortables a los trabajadores que los utilicen, teniendo en cuenta las circunstancias personales y las características y condiciones de trabajo, y proporcionar la necesaria atenuación de la exposición al ruido. Como mínimo, la necesaria para que el nivel de exposición diario sea inferior a 90dB(A), incluso, si es posible, inferior a 85 u 80dB(A). Los protectores acústicos deben estar homologados, existiendo una Norma Técnica MT-2 para los mismos. Mediante el uso de protectores deberá obtenerse una atenuación al ruido tal que el trabajador dotado de aquellos tenga una exposición efectiva de su oído al ruido equivalente al de otro trabajador que, desprovisto de protectores, estuviese expuesto a niveles inferiores a los indicados anteriormente. 57

58 Fig. 33 adición o diferencia de niveles entre 2 o más maquinas MEDIDAS CORRECTORAS Las medidas correctoras son aquellas encaminadas a eliminar o reducir el problema bien por eliminación o reducción del ruido emitido por la fuente sonora, bien por interposición de barreras acústicas entre la fuente y el trabajador, o bien por modificación de las condiciones acústicas del recinto en donde se encuentran la fuente y/o el trabajador. En cualquier planta industrial siempre existen máquinas o focos sonoros que producen molestias por ruido a los propios trabajadores y/o a las personas de la propia planta o de los alrededores de la misma. Frecuentemente se presta muy poca atención, o ninguna, en la fase de proyecto a esta situación futura, y, generalmente, las molestias por ruido aparecen después. Los problemas de ruido que afectan a los propios trabajadores pertenecen al ámbito laboral, mientras que los que afectan a los vecinos de la planta caen en el ámbito municipal o medio ambiental. Lo primero que hay que hacer cuando se desea implementar un plan de control del ruido es definir los niveles de ruido más altos que se permiten en cada una de las estancias o locales de la planta, oficinas y otras dependencias de la misma. Estos niveles son distintos para cada una de ellas y los tratamientos que 58

59 deben realizarse también son distintos. Para las áreas de trabajo con especiales o severos problemas de ruido suele ser interesante atacar el problema en etapas sucesivas. Interesa conocer el mapa de situación del ruido existente en la planta, así como su distribución en la misma. Por tanto, se aconseja que la primera fase se concentre en establecer un programa completo de medidas del ruido dentro de la propia planta. Generalmente el ruido procede de diferentes fuentes (máquinas de producción y cadenas de transporte o montaje) y del ruido de fondo (de los equipos de ventilación, compresores, bombas, etc.) que pueden encontrarse fuera de la propia planta. Estas mediciones deben realizarse con toda la planta en funcionamiento normal. Por otra parte, deben medirse separadamente las máquinas que se estimen como causantes principales del ruido. De la misma manera, deben comprobarse aquellas partes del proceso o partes de las máquinas que producen más ruido. El ruido de fondo suele contribuir en gran medida al ruido total. Cada vez que se añade una nueva fuente de ruido en la planta, el nivel de ruido de la misma aumenta, aunque el nivel de ruido de la nueva máquina sea relativamente bajo. Mientras se hace el mapa de ruido es importante que se discutan los problemas del ruido con los representantes de seguridad e higiene y con los otros empleados de los departamentos afectados, ya que los mismos disponen de un mejor conocimiento de los equipos de producción y pueden contribuir con ideas prácticas a la mejora de estos equipos. En cada proyecto se deben analizar diferentes aspectos tales como: el cambio de las máquinas por otras más silenciosas, modificación de los equipos para evitar los impactos en las máquinas y en el manejo de materiales, envolventes de las máquinas o partes de las mismas demasiado ruidosas, instalación de silenciadores en las tomas o salidas de gases o de aire así como en los conductos de ventilación, colocación de pantallas y bafles absorbentes el ruido en las áreas de trabajo, etc. La reducción del ruido en una planta industrial se puede conseguir principalmente por tres métodos básicos: - Reducción del ruido de la fuente - Cambio de método de trabajo -Evitar o reducir la transmisión de ruido El ruido de la fuente no siempre puede evitarse de forma completa. Las necesidades de producción, de mantenimiento o servicio de las máquinas condicionan la mayor parte de las veces las medidas correctoras. Se debe evaluar la conveniencia de instalar máquinas más silenciosas, de trasladar las máquinas a recintos adecuadamente insonorizados, de instalar envolventes o cabinas aislantes, de colocar pantallas acústicas, de aislar las vibraciones producidas en las máquinas, de recubrir con materiales in sonorizantes las partes ruidosas de las máquinas, de construir bancadas flotantes para las máquinas, etc. 59

60 Si se trata de equipos, las medidas típicas pasan por: instalar silenciadores para las tomas y salidas de aire de los compresores, cambiar el tipo de bomba e instalar uniones flexibles en las tuberías, cambiar el tipo de ventilador por otro más silencioso o instalar silenciadores en los conductos de los sistemas de ventilación, cambiar las toberas de aire ruidosas por otras más silenciosas, instalar envolventes con sus correspondientes silenciadores, ejecutar bancadas flotantes para cualquier tipo de equipo, etc. En muchas ocasiones el cambio de método de trabajo es otra forma de reducir el ruido. Esto exige frecuentemente la sustitución de parte de los equipos productivos por otros más silenciosos, lo cual requiere una cooperación entre el diseñador, el comprador, el vendedor, el responsable de producción y los responsables de seguridad. Frecuentemente el ruido en una planta industrial está producido por un número relativamente pequeño de focos de ruido intenso. El personal que se encuentra en áreas más tranquilas o en las que el proceso no produce un ruido significativo se encuentra expuesto innecesariamente al ruido de otras fuentes ruido dentro del mismo recinto. Si estas fuentes se encuentran apantalladas o provistas de envolventes el nivel de ruido se reduce tanto en la proximidad como lejos de las fuentes beneficiando a todo el mundo dentro el recinto. Por otra parte, la instalación de paneles o materiales absorbentes del ruido en el techo y paredes del recinto permiten reducir el ruido en las zonas alejadas de las fuentes. El ruido reflejado o reverberante se puede reducir en el orden de 6 a 8dB(A) en las zonas alejadas. Los mejores resultados se obtienen utilizando materiales absorbentes de calidad como el Mappysil. Sin embargo, esta medida no tiene un efecto significativo sobre la reducción de ruido de las personas expuestas al ruido directo de estas máquinas. Existen mejores posibilidades de conseguir buenas condiciones acústicas cuando se proyecta una nueva planta. Los problemas acústicos deben tomarse en consideración justamente en el momento de proyectar un nuevo edificio. Sin embargo, no siempre es posible obtener unas buenas condiciones acústicas, ya que pueden existir algunas áreas con máquinas o procesos ruidosos que no pueden modificarse de forma inmediata. El diseño estructural de un edificio depende frecuentemente de dónde se van a situar las máquinas y de las necesidades de aislamiento a ruido aéreo y estructural. La estructura, forjados y bancadas antivibratorias de las máquinas deben diseñarse de manera que las fuentes de ruido queden perfectamente aisladas de vibraciones. Los equipos pesados requieren bancadas flotantes que no estén en contacto directo con otras partes de la estructura del edificio, para lo cual se utilizarán materiales elásticos del tipo Isolgomma. Las fuentes demasiado ruidosas deben incluirse dentro de envolventes que proporcionen el aislamiento acústico necesario. Los locales en los cuales existen fuentes de ruido y personal deben presentar una buena absorción al ruido incidente para evitar la reverberación. Las áreas de oficinas deben estar separadas de los elementos del edificio en que existen elementos 60

61 vibrantes mediante elementos elásticos. La construcción de las paredes, forjados, ventanas, puertas, etc. debe ser tal que permita obtener los niveles de aislamiento requeridos. En estas líneas que preceden hemos pretendido plantear el problema del ruido en la industria así como las principales directrices a seguir. Sin embargo, el problema es bastante más amplio de lo aquí expuesto y no puede condensarse en un simple artículo. La conclusión más importante de lo expuesto es que la mejor solución es la que se puede dar en la fase de proyecto. No conviene ignorar el problema pensando que a lo mejor hay suerte y no pasa nada. Seguro que pasa. Luego la solución es más difícil y costosa. Como regla general, los problemas de ruido involucran a varios especialistas en diferentes áreas, y la reducción del ruido es frecuentemente difícil de obtener sin un conocimiento profundo de las mismas. Normalmente es recomendable acudir al consejo y ayuda de los expertos en acústica, ruido y vibraciones. Fig. 34 ruido en la industria 61

62 CAPITULO NORMAS ACUSTICAS MAGNITUDES PARA CUANTIFICAR EL RUIDO La forma de medir el ruido industrial soportado por el trabajador es mediante el nivel continuo equivalente (LAeqT). El nivel continuo equivalente se define como el nivel sonoro que, estando presente de forma continuada, representa la misma energía sonora que el ruido fluctuante, que realmente ha existido en el punto durante el tiempo considerado. En el campo de la prevención de riesgos laborales utilizamos una segunda magnitud que es el nivel diario equivalente (LAeqd). Esta magnitud representa el nivel de ruido soportado por el trabajador de forma continuada durante una jornada de ocho horas de trabajo, ya que equivale a la energía que realmente recibe el trabajador en su oído durante el trabajo. La norma ISO establece que existe riesgo de perdida de la capacidad auditiva para exposiciones de (LAeqd) superiores a 75 db(a), y las diversas legislaciones consideran la existencia de riesgo para el trabajador a partir de 80 db(a) de (LAeqd). LA U.E ANTE EL RIESGO LABORAL En la actualidad, la Unión Europea ha establecido en una directiva del año 1986, de obligado cumplimiento desde 1990, la necesidad de minimizar el riesgo para la salud del trabajador en el puesto de trabajo como consecuencia del ruido existente en el mismo. Esta directiva está transpuesta a la legislación nacional en el Real Decreto 1316/89, sobre protección auditiva de los trabajadores. El artículo 7º de dicha directiva europea dispone que en todos los puestos de trabajo donde se superan los 90dB(A) de (LAeqd), el empresario está obligado a analizar las causas por las que se supera el nivel diario equivalente establecido y proponer una serie de medidas técnicas tendentes a reducir el nivel sonoro del puesto de trabajo. REAL DECRETO 1316 / 1989 El Real Decreto 1316 / 1989 de fecha 27 de octubre se publicó en el BOE con fecha 2 de noviembre del mismo año y trata de la protección de los trabajadores frente a los riesgos derivados de la exposición al ruido durante el trabajo. Este decreto está basado en la Directiva Comunitaria 86 / 188 / CE de 12 de mayo de El referido R.D. tiene por objeto primordial el de la protección de los trabajadores frente a los riesgos derivados de su exposición al ruido durante el trabajo, y particularmente para la audición. Es obligación del Empresario reducir al nivel más bajo técnica y razonablemente posible los riesgos derivados de la exposición al ruido, habida cuenta del progreso técnico y de la disponibilidad de medidas de control del ruido. 62

63 Se deberá evaluar la exposición de los trabajadores al ruido al objeto de determinar si superan los límites o niveles fijados, comprendiendo la evaluación de los puestos de trabajo existentes en la fecha de promulgación de la norma, o la de los existentes que hayan sufrido modificaciones que supongan una variación significativa en la exposición de los trabajadores al ruido, y evaluaciones periódicas, como máximo anuales, en los puestos de trabajo en los que el nivel diario equivalente o el nivel de pico superen 85dB(A) o 140dB, respectivamente, o cada tres años, si no se sobrepasan dichos límites, pero el nivel diario equivalente supera 80dB(A). En esta norma aparecen algunos conceptos tales como el nivel diario equivalente y el nivel de pico. El nivel diario equivalente L Aeq, d es el nivel, en decibelios, dado por la expresión donde T es el tiempo de exposición al ruido, en horas / día, y L Aeq, T es el nivel de presión acústica continuo equivalente ponderado A. El nivel de pico L MAX, es el nivel, en decibelios, dado por la ecuación donde p MAX es el valor máximo de la presión acústica instantánea a que está expuesto el trabajador (en páscales) y p 0 es la presión de referencia ( 2x10-5 páscales). En aquellos puestos de trabajo en los cuales existe una variación significativa de la exposición al ruido entre una jornada de trabajo y otra, el Empresario podrá utilizar para la evaluación de dicha exposición el nivel semanal equivalente, siempre que comunique tal hecho a la autoridad laboral. Quedan exceptuados de la evaluación de medición aquellos supuestos en los que se aprecie directamente que en un puesto de trabajo el nivel diario equivalente o el nivel de pico son manifiestamente inferiores a 80dB(A) y 140dB. En ciertas condiciones, la norma admite que se puedan utilizar dosímetros para medir el nivel diario equivalente L Aeq, d. Los dosímetros son un tipo especial de sonómetro integrador diseñado específicamente para medir la exposición al ruido de los trabajadores durante la jornada de trabajo. Su tamaño reducido y diseño permiten que pueda ser portado por el trabajador durante el trabajo. El dosímetro mide el nivel total de energía acústica ponderada A recibida por el trabajador. Tiene en cuenta no solo el nivel de ruido sino también la duración de la exposición del trabajador al mismo. 63

64 NORMAS ACUSTICAS La estandardización de medidas siempre que se hagan las medidas sanas, de las recomendaciones de los estándares nacionales e internacionales aplicables debe ser estudiada. Estos estándares discuten ambas técnicas que miden y especificaciones para el equipo usado. Los estándares proporcionan los procedimientos bien definidos para hacer medidas exactas y reproductivas. "acústica - la guía a los estándares internacionales en la medida del ruido acústico aerotransportado y la evaluación de sus efectos sobre seres humanos" es el título de ISO 2204 que debe estar de interés particular al recién llegado. Define términos básicos y métodos que miden y también da una lista de referencia de otros estándares aplicables. El IEC 651 es un estándar establecido por la Comisión electrotécnica internacional que define las especificaciones para los varios grados de los metros del nivel de sonido. Los metros de todo el nivel de sonido de Brüel y de Kjær se construyen para conformarse con este estándar. En los Estados Unidos y algunos otros países, se utiliza el ANSI S de la American National Standard. Los metros del nivel de sonido de Brüel y de Kjær también se conforman con el estándar del ANSI cuando están cambiados al modo al azar de la incidencia o utilizados con el adaptador al azar de la incidencia proporcionado. Brüel y Kjær. Existen también dos manuales que pueden ser de interés estos se llaman las "medidas acústicas según estándares y las recomendaciones de ISO" y "los estándares y las recomendaciones nacionales e internacionales - Acústica, Vibración Y Choque, Luminiscencia Y Contraste "... Fig. 35 normas acústicas 64

65 3.2.-EL REPORTE DE MEDICIONES La pieza muy importante del informe A de la medida de medidas sanas es documentación cuidadosa de las medidas y de los resultados. Un buen informe de la medida debe contener por lo menos la información siguiente: 1. Un bosquejo del sitio de la medida que demuestra las dimensiones aplicables ( tamaño del sitio, de las dimensiones de la máquina), la localización del micrófono y objeto que es medido. 2. Standard(s) a el cual se hacen las medidas. 3. Tipo y número de serie de los instrumentos) usados. 4. Método de calibración. 5. Cargar redes y respuestas del detector utilizó. 6. Descripción del tipo de sonido ( impulsivo, continuo, tonos etc.) 7. Nivel del ruido de fondo. 8. Condiciones ambientales (el tipo del campo de los sonidos, de condiciones atmosféricas). 9. Datos sobre el objeto que es medido ( tipo de la máquina, carga, velocidad etc.) 10. Fechan cuando las medidas fueron realizadas. Con un informe cuidadosamente escrito, las comparaciones futuras serán más exactas y confiables. Fig. 36 el reporte de mediciones 65

66 3.3.-MAPAS DE RUIDO Uno de los primeros pasos en un programa de la disminución del ruido será generalmente hacer un mapa del ruido. Un bosquejo razonablemente exacto que demuestra las posiciones relativas de todas las máquinas y otros artículos del interés se dibuja. Las medidas del nivel de sonido se obtienen en varias posiciones alrededor del área que es investigada y las posiciones se trazan respecto al bosquejo. Las líneas que conectan se dibujan entre los puntos con los niveles de sonido iguales, así produciendo los contornos del ruido que indican el patrón sano de la distribución; más medidas, más exacto el mapa del ruido. Un mapa de esta clase demostrará inmediatamente en qué áreas son demasiado altos los niveles de ruidos. Esto proporciona un punto de partida para planear los pasos que se tomarán para proteger a los trabajadores. Cuando se han hecho las medidas necesarias de la reducción sana, las nuevas medidas darán un cuadro claro en cuanto a qué grado se han cambiado los patrones del ruido. Un mapa del ruido se podría también utilizar para indicar áreas donde está obligatorio el usar de la protección auditiva Fig mapas de ruido 66

67 3.4.-DOSIS DE RUIDO Usar el grado del ruido curva en casi cualquier programa de la disminución del ruido, en detalle cuando los valores medidos del db(a) están sobre un límite permisible, él será necesario intentar evaluar el valor de la molestia del ruido. Para este propósito, la octava o los terceros análisis de frecuencia de la venda de octava debe primero ser obtenida. Varios métodos (algún absolutamente complicado) para determinar el nivel de la molestia del ruido se recomiendan en varios estándares. El método más simple es utilizar curvas del grado tales como las curvas del grado del ruido (NR) dadas en ISO R 1996 que se demuestran a la derecha. Las curvas de NR son utilizadas trazando el espectrograma del ruido de la venda de octava sobre ellas. Puede entonces ser visto que miente la curva de NR apenas sobre el espectrograma y el ruido entonces se asigna ese número particular de NR (en el ejemplo, NR 78). De la forma de las curvas puede ser visto que mucho más importancia está dada a las frecuencias más altas que las más bajas. Esto es porque los sonidos de alta frecuencia son más molestos que sonidos de una frecuencia más baja. En algunos países, las curvas similares a las curvas de NR se utilizan para dar el tiempo máximo permitido que el trabajador puede ser expuesto al ruido, así como ser utilizado fijar los límites permisibles para la maquinaria etc. Fig. 39.-dosis de ruido 67

68 Fig. 40 medidas de prevención para niveles altos 3.5.-CUANDO LOS NIVELES SON DEMASIADO ALTOS Cuando los niveles son demasiado altos cuando las medidas han demostrado que los niveles de sonido son demasiado altos, las medidas se deben tomar para reducirlos. Aunque los detalles de un programa de la disminución del ruido pueden ser absolutamente complejos, hay cuatro pautas generales a las soluciones posibles: 1. Elimine o reduzca el ruido en su fuente. Esto se puede hacer por el tratamiento acústico de las superficies de la máquina, reajuste de la máquina, o de comprar una máquina más reservada nueva. 2. Bloquee la trayectoria de la transmisión sonora, por ejemplo colocando un recinto o pantallas acústicas alrededor de la máquina y montándolas en los aisladores de vibración para prevenir la transmisión a través del piso. El ruido es reducido más a fondo cubriendo las paredes, el techo y el piso con los materiales absorbentes para reducir reflexiones de sus superficies. Alternativamente, los operadores pueden ser proporcionados los refugios o los recintos de ruido. 3. Provea de la persona expuesta la protección de oído. Sin embargo, esto no se debe mirar generalmente como solución permanente. 4. Cierre la maquinaria que se ofende. En casos severos, este paso debe ser considerado. Es también posible limitar las horas de la operación, mover la fuente de ruido a otra localización, o rotar a maquinistas así que se reduce su tiempo de la exposición. La información adicional sobre métodos de reducir altos niveles de ruidos se puede encontrar en control del ruido del manual de Brüel & Kjær ". Principios y práctica." 68

69 Tabla 1.4 Presión sonora y nivel de presión sonora para algunas fuentes sonoras y ambientes acústicos típicos. Fuente Pref (Pa) NPS(dB) Umbral del dolor Discoteca a todo volumen Martillo neumático a 2m Ambiente industrial ruidoso Piano a 1m con fuerza media Automóvil silencioso a 2m Conversación normal Ruido urbano de noche Habitación interior de día Habitación interior de noche Estudio de grabación Cámara sono-amortiguada Umbral de audición a 1KHz Fuente: Ciryl M. Harris MANUAL DE MEDICIONES ACUSTICAS DE MEDICIONES ACUSTICAS Y CONTROL DE RUIDO 69

70 REGLAMENTOS Algunas reglas básicas para concluir, nos dejaron repasar algunas reglas básicas para seguir al hacer medidas correctas usando un metro portátil del nivel de sonido. 1. Estándares y reglas aplicables del cheque para el equipo que mide y las técnicas apropiados. 2. Compruebe que las baterías para los instrumentos que miden y el calibrador estén cargadas suficientemente y tome a lo largo de sistemas adicionales de baterías de la buena calidad. Si se van los instrumentos a ser almacenados durante mucho tiempo, las baterías deben ser quitadas Fig. 41 reglas básicas antes de una medición 70

71 Fig. 42 Fig

72 Fig. 44 Fig

73 Fig

74 CAPITULO RUIDO DE FONDO (curvas NC) Se considera ruido de fondo todo aquel ruido que se percibe en una sala cuando en la misma no se realiza ninguna actividad. Dicho ruido puede ser debido al sistema de climatización, a as demás instalaciones eléctricas y/o hidráulicas, e incluso puede provenir del exterior del recinto (por ejemplo, el ruido de tráfico). Según se ha visto en el apartado 1.12, la evaluación del grado de molestia que un determinado ruido de fondo provoca sobre un oyente se hace por comparación de los niveles de ruido existentes en la sala, para cada banda de octava comprendida entre los 63Hz y los 8Khz., con un conjunto de curvas de referencia denominadas NC ( Noise Criteria ). Las curvas NC son, además, utilizadas para establecer los niveles máximos recomendados para diferentes tipos de espacios en función de su uso. Se dice que un recinto cumple una determinada especificación NC (por ejemplo: NC-15, NC-20, etc.) cuando los niveles de ruido de fondo, medidos por bandas de octava, están por debajo de la curva NC correspondiente, para todas las frecuencias comprendidas entre 63Hz y 8kHz. En la tabla 4.2 se recuerdan las especificaciones NC recomendadas para los diferentes tipos de espacios considerados en este capítulo. DISEÑO ACÚSTICO DE ESPACIOS ARQUITECTÓNICOS π 138 ESPACIO TIPO CURVA NC RECOMENDADA Tabla Valores recomendados del índice NC para diferentes locales Tipos de recintos Fábricas para ingeniería pesada. Fábricas para ingeniería ligera. Cocinas industriales. Recintos deportivos y piscinas. Grandes almacenes y tiendas. Restaurantes, bares, cafeterías y cafeterías privadas. Oficinas mecanizadas. Oficinas generales. Despachos, bibliotecas, salas de justicia y aulas. Viviendas, dormitorios. Salas de hospitales y quirófanos. Cines. Teatros, salas de juntas, iglesias. Salas de conciertos y teatros de ópera. Estudios de registro y reproducción sonora. Rango de NC

75 Sala de conferencias / aula Biblioteca Restaurante Cafetería Polideportivo Tabla 3.1 Curvas NC recomendadas para diferentes espacios tipo En lo que sigue se describirán los métodos que expresan los criterios del diseño acústico 75

76 4.3.- METODO PONDERADO El nivel sonoro ponderado en la escala es muy utilizado debido a que la medición es muy simple y el nivel se expresa en un solo numero, sin embargo a que solo se limita en la intensidad de ruido y no subministra ninguna información sobre el perfil del espectro sonoro su utilidad es reducida La escala A se relaciona bien con la sensibilidad del oído en cuanto a intensidad, no así en cuanto a calidad. (Dos ruidos del mismo nivel, pero con distintas características espectrales, pueden juzgarse de forma distinta por la misma persona).se usa la lectura en la escala A para estimar las molestias en instalaciones industriales, salas de máquinas o debidas al tráfico. El reglamento de instalaciones térmicas, RITE, aporta los valores máximos admisibles de niveles sonoros en dba para algunos locales representativos, con el propósito de servir de guía y facilitar la labor de inspección. <> Figura 1. Curvas ponderadas, A, B, C. En la figura, se muestran las tres curvas ponderadas, escalas A, B, C, en función de la frecuencia central de octava de banda (Hz.), y la respuesta relativa (db) Para el diseño de sistemas de climatización es preferible emplear los niveles de presión sonora de las curvas NC, PNC, NR Y RC. En los siguientes apartados se representan estas curvas, indicando algunos comentarios. Se representarán en db, referencia 20µPa. 76

77 4.4.- CURVAS NC (NOISE CRITERIA) Estas curvas definen el límite, por cada banda de octava de frecuencias, que el espectro de un ruido no debe rebasar para lograr un nivel que sea aceptable para los ocupantes. Estas curvas presentan dos problemas: 1. Si el espectro de un ruido se aproxima sensiblemente a una curva NC en las frecuencias bajas, será juzgado como retumbante. Si el espectro se aproxima a las altas frecuencias será juzgado silbante 2. Si el espectro de un ruido es tangente a una curva NC en una sola banda, su nivel puede ser inferior al deseado para cubrir una conversación u otro sonido. (Para que esto ocurra es necesario que el espectro se aproxime al de una curva NC al menos en tres octavas de banda contiguas). La siguiente figura representa las curvas NC, así como el límite aproximado de audición para ruidos continuos. Figura 2. Curvas NC (Noise Criteria 1957) Dado un espectro sonoro, el criterio NC que le corresponde es el de la curva más elevada al que es tangente. <> 77

78 Las curvas PNC (Preferred Noise Criteria Bollt ; Beranek y Newman) son una derivación de las curvas NC, corregidas en las altas y las bajas frecuencias. CURVAS NR (NOISE RATING) Estas curvas son de origen europeo (Costeen y Van Os) y están parcialmente adoptadas por ISO. Son muy similares en la forma a las curvas NC, pero se extienden hasta presiones sonoras superiores CURVAS RC (ROOM CRITERIA) La forma de estas curvas difiere de las curvas NC o NR tanto en las bajas como en las altas frecuencias. Un ruido cuyo espectro se ajuste a una de ellas resultará equilibrado, al contrario de lo que sucede con las curvas NC y NR. Si además, la intensidad no es alta, es decir es agradable al oído, interfiere en la compresión de la voz humana menos que cualquier otra de la misma intensidad ponderada pero de espectro más separado de la curva. Características: El espectro de referencia por el criterio RC se obtiene mediante la media aritmética de los niveles de presión sonora a 500 y 2000Hz del espectro analizado. El espectro analizado no debe diferir en más de 5dB a frecuencias de 500Hz o inferiores, puesto que sino sería un espectro sordo. Para frecuencias superiores a 1000Hz, el espectro analizado no debe diferir en más de 3dB (de lo contrario sería un espectro silbante). Figura 3. Curves RC (Room Criteria 1957) <> 78

79 4.6.-PRACTICA PARA EVALUACIÓN DE RUIDO DESARROLLO Primero que nada revisaremos el material y equipo a utilizar para las mediciones 1 Dosímetro de ruido 4436 de la marca B&K 1 Amplificador de poder 1 bafle 1 laptop Toshiba 1 reproductor (opcional) ANALISIS DE RUIDO MATERIAL Y EQUIPO 1 analizador en tiempo real 1 ecualizador 1 amplificador 1 bafle 1 osciloscopio 1 mili voltímetro 1 generador de audio frecuencia 1 sonómetro y filtro DESARROLLO Conectar el equipo como se muestra en el diagrama Generador de A.F. Generador de ruido Rosa y analizador Ecualizador Amp. V X Y 79

80 Realizar las mediciones con los valores estos valores del ecualizador. toma a cada grafica una fotografía con y sin cratícula a ruido rosa y frecuencia de 1KHz. Lineal con filtro A. Tomar mediciones con filtro externo y realizar las operaciones correspondientes en la tabla y comparar con los datos obtenidos en la medición lineal RESULTADOS Lineal Ruido rosa sin cratícula Ruido rosa con cratícula 80

81 Frecuencia a 1 K Hz. Sin cratícula Frecuencia a 1 K Hz. Con cratícula Filtro A Ruido rosa sin cratícula Ruido rosa con cratícula 81

82 Frecuencia a 1 K Hz. Sin cratícula Frecuencia a 1 K Hz. Con cratícula 82

83 Centre Band A Filtro % frequency Hz Level db Externo Error K K K K K K K K K K K K K K

84 Frec.nps Banda NPS NPS Nivel NP sonómetro db(ni) Lineal medido De ponderación Filtro NPS HZ NTL=94DB NTA=89.5DB dB HZ HZ HZ HZ 1khz K khz K 1.2 4khz K 1.0 8khz K khz K

85 RUIDO CON FILTRO A ruido tono de 1 k FRECUNCIA DB K 22 2 K 21 4 K 20 8 K K 24 RUIDO CON FILTRO A FRECUNCIA DB LOG ANTILOG K K K K K SUMA TOTAL

86 RUIDO CON FILTRO A RUIDO CON FILTRO C RUIDO I K FRECUENCIA DB K 3 2 K 1 4 K 2 8 K 3 16 K 1 RUIDO CON FILTRO C

87 FRECUENCIA DB K 63 2 K 61 4 K 62 8 K K 61 RUIDO CON FILTRO C DB RUIDO CON FORMA LINEAL RUIDO I K FRECUENCIA DB K 2 2 K 1 4 K 3 8 K 5 16 K 7 87

88 RUIDO EN FORMA LINEAL FRECUENCIA DB K 62 2 K 61 4 K 63 8 K K 67 RUIDO EN FORMA LINEAL

89 Debido al caso en particular nos basaremos en las siguientes normas La estandardización de medidas siempre que se hagan las medidas sanas, de las recomendaciones de los estándares nacionales e internacionales aplicables debe ser estudiada. Estos estándares discuten ambas técnicas que miden y especificaciones para el equipo usado. Los estándares proporcionan los procedimientos bien definidos para hacer medidas exactas y reproductivas. "acústica - la guía a los estándares internacionales en la medida del ruido acústico aerotransportado y la evaluación de sus efectos sobre seres humanos" es el título de ISO 2204 que debe estar de interés particular al recién llegado. Define términos básicos y métodos que miden y también da una lista de referencia de otros estándares aplicables. El IEC 651 es un estándar establecido por la Comisión electrotécnica internacional que define las especificaciones para los varios grados de los metros del nivel de sonido. Para hacer nuestro diseño acústico así apoyándonos también en las curvas NC para observar si el mismo se encuentra dentro de los rangos permitidos 89

90 CAPITULO RESTAURANTE LA HUERTA INTERLOMAS PLANTEAMIENTO DEL PROBLEMA: Esta cafetería se encuentra dentro del hospital Ángeles ínter lomas y presenta un problema de trasmisión de ruido por medio de las paredes esto a significado un grave problema para los dueños puesto que el ruido generado en horas pico que por lo regular es a todas horas del día y parte de la noche, por lo que se despierta a los pacientes internos y causa molestia entre los familiares de estos. la cafetería cuenta con un inapropiado diseño acústico tanto de ubicación (puesto que esta dentro de la torre de internos)como de construcción(ya que no cuenta con el diseño adecuado) el audio de dicha cafetería se encuentra en el techo el cual es de plafón de aproximandamente1,5mts de alto.con bocinas de 8Ω a 52watts de potencia Rms de salida max.en la dicha cafetería se reproduce todo mediante un ipod de 40gb el cual esta conectado a un Dvd y de donde se distribuyen las salidas de audio hacia las bocinas que están dentro del restaurante,la medición máx. con el sonómetro en hora pico es de 90Db 90

91 5.2.-OBJETIVOS Objetivos acústicos Los objetivos a cumplir son los siguientes: Garantizar la existencia de confort acústico. Asegurar una correcta inteligibilidad de la palabra. En caso de que el espacio considerado disponga de un sistema de megafonía, asegurar que los mensajes emitidos sean claramente inteligibles y lleguen a todos los puntos con un nivel suficiente y sin coloraciones. El hecho de que exista confort acústico significa que el campo sonoro existente no generará ninguna molestia significativa a las personas o espectadores presentes en el recinto considerado. Además, la existencia de confort acústico es indicativa de que el grado de inteligibilidad será más bien alto, aunque no supone una garantía absoluta de que sea óptimo. La obtención de una correcta inteligibilidad de la palabra es imprescindible en todos aquellos recintos donde la comprensión del mensaje oral sea de capital importancia (salas de conferencias, aulas, etc.), pero También es necesaria en espacios de pública concurrencia, como por ejemplo bares y restaurantes, al menos entre interlocutores próximos. Para conseguir un adecuado confort acústico, a la vez que una correcta inteligibilidad de la palabra, es preciso que: 91

92 el ruido de fondo existente en la sala sea suficientemente bajo, el nivel de campo reverberante sea, igualmente, suficientemente bajo no existan ecos, ni focalizaciones del sonido, ni eco flotante, en los próximos apartados se estudia con detalle cada uno de los parámetros relacionados con la consecución de los objetivos anteriormente planteados.reducir el SPL (nivel de presión sonora) al máximo durante las noches para ya no molestar a los pacientes internos en el hospital. 92

93 5.3.-JUSTIFICACIÓN DEL PROYECTO Basado en la norma internacional ISO relativo a las condiciones de seguridad e higiene de los centros de trabajo don de se genere ruido (en 1994 cambio su clasificación a NOM/STPS/011) en el que se establece y desarrolla lo dispuesto al articulo 140 del reglamento general de seguridad e higiene en el trabajo haciendo referencia a los máximos permisibles de exposición a ruido y a vibraciones debemos cubrir tres aspectos de suma importancia prevención protección y concientización estos tres aspectos siempre los debemos de tener en mente ya que son los que vamos a aplicar en este ambiente que exista algún tipo de riesgo para el operador, en particular ruido y vibraciones,el cual fija los limites de exposición de ruido y vibraciones al operador el cual establece un limite base de tiempo de trabajo para un nivel sonoro continuo equivalente(nsce) dicha ley estipula que ningún trabajador podrá estar expuesto a una dosis de ruido superior a 90 db(a) de nivel sonoro equivalente, para una jornada laboral de 8 horas por día y 48 horas laborales por semana. Si los operadores están expuestos bajo un nivel de ruido de 90dB(A) durante 8 horas diarias por veinte años de trabajo continuos tendremos como resultado que el 16% de los operadores sufrirán perdida auditiva de 25dB por debajo de las frecuencias centrales, si somos rigoristas y estrictos como la mayoría sabemos ninguno de estos trabajadores cuenta con un equipo auditivo de trabajó y tienen largas jornadas de trabajo esto quiero decir que todo operador de una máquina tendrá un daño auditiva irreversible a corto plazo. En cuanto a vibraciones provocan la ruptura de las partículas de los materiales las cuales provocan fracturas en la estructura Esta cafetería se encuentra dentro del hospital Ángeles ínter lomas y presenta un problema de trasmisión de ruido por medio de las paredes esto a significado un grave problema para los dueños puesto que el ruido generado en horas pico que por lo regular es a todas horas del día y parte de la noche, por lo que se despierta a los pacientes internos y causa molestia entre los familiares de estos, la cafetería cuenta con un inapropiado diseño acústico 93

94 5.4.-VIABILIDAD. Podemos decir que este proyecto es viable debido a que se encuentra en plena remodelación y su ubicación auque no es la idónea es posible acondicionarla acústicamente para los objetivos requeridos para dicho restaurante que se encuentra dentro del hospital, por lo cual necesitaremos realizar mediciones para comparar los resultados de estas y saber si cumple con el rango requerido para el local. Puesto que se cuenta con la disposición de las autoridades de dicho hospital tomando en cuenta que estas fueron tomadas por la noche con el local vacío. Cabe mencionar que el sonido dentro de este recinto debe ser bajo debido a que en el piso de arriba se encuentra los internos del hospital Se propone: *Aislar las bocinas del techo añadiéndoles un cajón de material absorbente *aislar parte del techo con neopreno en la parte donde se encuentran los tensores o colgantes para evitar trasmisiones de vibración por el techo * comprar un sistema de bafles construir una nueva instalación de audio y dejar salidas en las esquinas y centro del restaurante para una buena distribución del sonido, puesto que así se eliminarían las vibraciones del techo Instalación de bocinas bosse 94

95 5.5.-RESULTADOS DE LAS MEDICIONES PNC PNC PNC PNC PNC PNC PNC PNC PNC PNC PNC

96 PNC dba Excellent listening conditions Less than 20 Less than 30 Sleeping, residential, private office, library & classroom spaces Large offices, stores, cafeterias and restaurants Lobbies, laboratory, engineering and secretarial spaces Maintenance, equipment, kitchen and laundry rooms Shops, garages, power-plant control rooms, etc

97 5.6.-RUIDO AMBIENTAL HORA PICO 97

98 5.7.-CONCLUSIONES Los estudios o mediciones de evaluación de ruidos son importantes en la actualidad porque nos sirven tanto para mejorar nuestro ambiente laboral y mejora la eficiencia de nuestros trabajadores así como nuestra calidad de vida. Nos da la facilidad de prever pérdidas económicas, físicas y lo más importante nos ayudan a vivir mejor Podemos concluir que nuestra cafetería cuenta con una buena inteligibilidad de la palabra y dado con< los resultados de las mediciones este cumple con la Nc 40 dado que se encuentra en un rango de 70 a 89db. 98