INSTITUTO POLITECNICO NACIONAL. ESCUELA SUPERIOR DE INGENIERIA MECANICA Y ELECTRICA. UNIDAD CULHUACAN

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1 INSTITUTO POLITECNICO NACIONAL. ESCUELA SUPERIOR DE INGENIERIA MECANICA Y ELECTRICA. UNIDAD CULHUACAN APLICACIONES PSICOACUSTICAS QUE PARA OBTENER EL TITULO DE: INGENIERO EN COMUNICACIONES Y ELECTRONICA. PRESENTAN: IRIGOYEN MORENO ILIANA. RAMOS SUAREZ MARIO. ASESORES: ING. LUIS GERARDO HERNANDEZ SUCILLA. ING. ADAN RICARDO QUINTANA OLGUIN MEXICO D.F. OCTUBRE 2010.

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3 AGRADECIMIENTOS. A Dios por tu amor y por la familia tan hermosa que me regalaste. A mis padres Lupita y Chuyito por darme lo mejor de ellos y por hacer de mi quien soy. A mi esposo Mario por amarme, respetarme y alentarme a seguir adelante para concluir este proyecto. A mis hijos Mariella y Mario Jesús por enseñarme de la vida lo mejor y por brindarme todo su amor tan sincero, puro y tierno. Con cariño Iliana. Este es el resultado del esfuerzo, de los desvelos y situaciones adversas que nunca me detuvieron, por tener siempre la bendición de Dios y el gran apoyo de mis padres Mami Gris y Papi Poly, los quiero mucho gracias por ser los mejores papas. Hoy me siento grande se que es el principio de algo bueno, pero esa grandeza se la debo a mi amada Esposa mi gran compañera a mis Hijos que son mi sustento y fuente de fortaleza los amo Iliana, Mariella y Mario Jesús Mi Gran Familia

4 INTRODUCCION...4 CAPITULO 1.- ANATOMIA Y FISIOLOGÍA DEL SISTEMA AUDITIVO Y APARATO FONO ARTICULADOR HUMANO...10 ANATOMÍA Y FISIOLOGÍA DEL SISTEMA AUDITIVO HUMANO...10 CARACTERÍSTICAS GENERALES...10 OÍDO EXTERNO...11 OÍDO MEDIO...11 OÍDO INTERNO...13 PROPAGACIÓN DEL SONIDO EN LA CÓCLEA...16 LA CÓCLEA COMO ANALIZADOR EN FRECUENCIA...17 SELECTIVIDAD EN FRECUENCIA DE LA CÓCLEA...19 SELECTIVIDAD EN FRECUENCIA DE LA MEMBRANA BASILAR...19 MECANISMO DE TRANSDUCCIÓN; INTERACCIÓN ENTRE LA MEMBRANA BASILAR Y LA TECTORIAL...20 CÉLULAS CILIARES Y POTENCIALES ELÉCTRICOS...21 PROCESAMIENTO A NIVEL NEURONAL...22 LA VOZ Y LAS ONDAS SONORAS...28 DISCRIMINACION...36 PSICOACUSTICA CLASICA...36 PERCEPCION DEL SONIDO POR PERSONAS NORMAL OYENTES...37 CONCEPTO DEL PATRÓN DE EXCITACIÓN...38 ENMASCARAMIENTO...40 FRECUENCIA SUBJETIVA...42 AUDICIÓN BINAURAL...47 ANCHOS DE BANDAS CRÍTICOS...47 DEFINICIÓN DE SONIDO Y RUIDO...49 CLASIFICACIÓN DEL SONIDO SEGÚN SU VARIACIÓN...49 TONO Y SONORIDAD...50 ANÁLISIS EN

5 RUIDO PERCIBIDO (P.N.)...51 CUANTIFICACIÓN DEL SONIDO Y RUIDO (NIVELES SONOROS)...54 SENSIBILIDAD DIFERENCIAL...64 MÉTODO DE CÁLCULO MATEMÁTICO DEL NSCE...71 PÉRDIDA DE AUDICIÓN INDUCIDA POR EL RUIDO...74 EFECTOS FISIOLOGICOS PROVOCADOS POR UN RUIDO...76 EFECTOS AUDITIVOS...76 EFECTOS EXTRA-AUDITIVOS...77 CAPITULO 4.- MÉTODOS TERAPÉUTICOS...93 DELFINOTERAPIA:...93 CAPÍTULO 5.- INVESTIGACION DE CAMPO JUSTIFICACION DE LA INVESTIGACION DESCRIPCIÓN FISICA Y LABORAL DE LA PLANTA INDUSTRIAL PROCEDIMIENTO DE LA MEDICION DATOS Y GRAFICAS RESULTADOS OBSERVACIONES SOLUCIÓN ACÚSTICA ESTUDIO ECONOMICO CONCLUSIONES

6 INTRODUCCION. La Psicoacústica estudia la percepción subjetiva de las cualidades del sonido: intensidad, tono y timbre. Estas cualidades o características del sonido están, a su vez, determinadas por los propios parámetros del sonido, principalmente, frecuencia y amplitud. Los parámetros psicoacústicos más relevantes son: Sonoridad. Percepción subjetiva de la intensidad (amplitud) sonora. Altura está ligada a la percepción del tono (en concreto, con la frecuencia fundamental de la señal sonora). Cómo se percibe lo grave o agudo que es sonido? Timbre: Es la capacidad que nos permite diferenciar los sonidos. El timbre está caracterizado por la forma de la onda, es decir, por su componente armónico. Debido a la sensibilidad (eficiencia de la respuesta en frecuencia) del oído humano, estos términos en el contexto de la Psicoacústica no son totalmente independientes. Los tres se influyen mutuamente. Modificando un parámetro, cambian los otros y la percepción del sonido cambia. Por ejemplo, si se modifica la intensidad de un sonido (su sonoridad) esto afecta a la percepción de la altura y del timbre. También se considera que la Psicoacústica es una rama de la psicofísica que estudia la relación existente entre el estímulo de carácter físico y la respuesta de carácter psicológico que el mismo provoca. Estudia la relación entre las propiedades físicas del sonido y la interpretación que hace de ellas el cerebro. Los objetivos generales de la Psicoacústica pueden resumirse en determinar: la característica de respuesta de nuestro sistema auditivo, es decir, cómo se relaciona la magnitud de la sensación producida por el estímulo con la magnitud física del estímulo; el umbral absoluto de la sensación; el umbral diferencial de determinado parámetro del estímulo (mínima variación y mínima diferencia perceptibles), la resolución o capacidad de resolución del sistema para separar estímulos simultáneos o la forma en que estímulos simultáneos provocan una sensación compuesta; la variación en el tiempo de la sensación del estímulo. La Psicoacústica es una disciplina empírica. Los resultados se obtienen estadísticamente a partir de los resultados concretos de los experimentos realizados con cada uno de los sujetos del experimento. Si los resultados son muy dispares, no es posible extraer conclusiones. El diseño del experimento en sí y las condiciones en las que se realiza son críticas para la obtención de resultados válidos. Todo un conjunto de resultados obtenidos puede ser cuestionado si el diseño del experimento no fue lo suficientemente cuidadoso como para tener en cuenta los diferentes factores que podrían influir sobre los resultados. A continuación se describen algunos métodos utilizados en la Psicoacústica, debiendo señalarse que cada uno de ellos será más apropiado para un tiempo de investigación. Método de ajuste, método de seguimiento (tracking), estimación de magnitudes, procedimiento Sí-No, elección forzada de dos intervalos, comparación de pares de

7 La realización de experimentos a efectos de obtener valores y escalas que pudieran reflejar las características del funcionamiento de nuestro sistema auditivo es sólo una parte del trabajo en Psicoacústica. La otra componente importante es el diseño de modelos que ayuden a explicar los resultados del experimento, es decir, el funcionamiento del sistema auditivo. La determinación de modelos de funcionamiento del sistema auditivo tiene una estrecha relación con los estudios del funcionamiento de nuestro cerebro. Allí falta mucho aún por determinar y apenas estamos comenzando a acercarnos a descubrir pautas de su funcionamiento. Diferentes autores han propuesto diferentes modelos, y muchos de ellos parecerían explicar los resultados obtenidos, a partir del estado actual del conocimiento en dicha área. Es por eso que los diferentes capítulos de esta tesina sobre Aplicaciones Psicoacústicas se expondrán algunos hechos de la Psicoacústica, resultantes de los experimentos realizados con sujetos, y brevemente entrará en el desarrollo de los modelos que pretenden explicar dichos

8 CONCEPTOS BASICOS. Sonido: El sonido es la vibración de un medio elástico, bien sea gaseoso, liquido o sólido. Cuando nos referimos al sonido audible por el oído humano, estamos hablando de la sensación detectada por nuestro oído, que producen las rápidas variaciones de presión en el aire por encima y por debajo de un valor estático. Este valor estático nos lo da la presión atmosférica (alrededor de pascales) el cual tiene unas variaciones pequeñas y de forma muy lenta, tal y como se puede comprobar en un barómetro. Frecuencia: La frecuencia de una onda sonora se define como el número de pulsaciones (ciclos) que tiene por unidad de tiempo (segundo).la unidad correspondiente a un ciclo por segundo es el hertzio (Hz).Las frecuencias más bajas se corresponden con lo que habitualmente llamamos sonidos "graves, son sonidos de vibraciones lentas. Las frecuencias más altas se corresponden con lo que llamamos "agudos" y son vibraciones muy rápidas. El espectro de frecuencias audible varía según cada persona, edad etc. Sin embrago normalmente se acepta como el intervalos entre 20 Hz y 20 khz. Decibelio: el decibelio es la décima parte del Bel. El Bel es el logaritmo en base 10 de la relación de dos potencias o intensidades. No obstante esta unidad resulta demasiado grande por lo que se ha normalizado el uso de la décima parte del Bel, siendo el decibel o decibelio. Valores de referencia de decibelios. Nivel de Referencia para la Presión Sonora (en el aire) = = 2E-5 Pa (rms) Nivel de Referencia para la Intensidad Sonora (en el aire) = = 1E-12 w/m^2 Nivel de Referencia para la Potencia Sonora (en el aire) = = 1E-12 w Umbral de audición humano: En 0 db tenemos el umbral de audición del oído humano, se supone que no es posible oír por debajo de este nivel, o sea variaciones de nivel en la presión del aire inferiores a 0,00002 pascal, hay que tener en cuenta que el comportamiento del oído humano está más cerca de una función logarítmica que de una lineal, ya que no percibe la misma variación de nivel en las diferentes escalas de nivel, ni en las diferentes bandas de frecuencias. Nivel Sonoro: Para medir el nivel sonoro disponemos de los Sonómetros. Estos aparatos nos permiten conocer el Nivel de Presión sonora o SPL (Sound Pressure Level). Normalmente suelen ser sistemas digitales y presentan en una pantalla de cristal líquido los valores medidos. Estos siempre se dan como decibelios db y en referencia al valor antes señalado de (2E-5 Pa). Con el sonómetro es posible además del hallar el valor rms de la presión, también ver los picos máximos y niveles mínimos de la medida, los sonómetros normalmente no dan la medida en db lineales si no que dan ya con la ponderación y son dba/dbc. Ponderación A: Una forma de ajustar los niveles de db que hemos medido con la percepción que el oído tiene de los mismos según cada frecuencia. Esta corrección se realiza ponderando los db medidos mediante una tabla de ponderación ya especificada y que se llama tabla "A". Los decibelios ya ponderados en "A" se representan como dba y los no ponderados, llamados lineales, como

9 Sonido perjudicial: Por encima de los 100 dba es muy recomendable siempre que sea posible utilizar protectores para los oídos. Si la exposición es prolongada, por ejemplo en puestos de trabajos, se considera necesario el utilizar protectores en ambientes con niveles de 85 dba, siempre y cuando la exposición sea prolongada. Los daños producidos en el oído por exposiciones a ruidos muy fuertes son acumulativos e irreversibles, por lo que se deben de extremar las precauciones. De la exposición prolongada a ruidos se observan trastornos nerviosos, cardiacos y mentales. Presión Acústica y el Nivel de Presión Acústica: Es la presión que se genera en un punto determinado por una fuente sonora. El nivel de presión sonora SPL se mide en db(a) SPL y determina el nivel de presión que realiza la onda sonora en relación a un nivel de referencia que es 2E-5 Pascal en el aire. Intensidad Acústica y el Nivel de Intensidad Acústica: Se puede definir como la cantidad de energía sonora transmitida en una dirección determinada por unidad de área. Con buen oído se puede citar dentro de un rango de entre w por metro cuadrado, hasta 1 w. El nivel de intensidad sonora se mide en w/m2. Potencia Acústica y el Nivel de Potencia Acústica: La potencia acústica es la cantidad de energía radiada por una fuente determinada. El nivel de potencia Acústica es la cantidad de energía total radiada en un segundo y se mide en w. La referencia es 1pw = 1E-12 w. La potencia acústica es un valor intrínseco de la fuente y no depende del local donde se halle. Es como una bombilla, puede tener 100 w y siempre tendrá 100 w la pongamos en nuestra habitación o la pongamos dentro de una nave enorme su potencia siempre será la misma. Con la potencia acústica ocurre lo mismo el valor no varía por estar en un local reverberante o en uno seco. Al contrario de la Presión Acústica que sí que varía según varié las características del local donde se halle la fuente, la distancia etc. Velocidad de propagación del sonido en el aire: La velocidad de propagación del sonido en el aire es de unos 334 m/s. y a 0º es de 331,6 m/s. La velocidad de propagación es proporcional a la raíz cuadrada de la temperatura absoluta y es alrededor de 12 m/s mayor a 20º. La velocidad es siempre independiente de la presión atmosférica. Tiempo de Reverberación: El Tiempo de Reverberación RT, es el tiempo que tarda una señal, desde que esta deja de sonar, en atenuarse un nivel de 60 db. Para realizar la medida se genera un ruido y se mide a partir de que este deja de sonar, entonces se determina el tiempo que tarda en atenuarse 60 db. Coeficiente de Absorción de un material: El coeficiente de absorción de un material es la relación entre la energía absorbida por el material y la energía reflejada por el mismo. Dada esta formulación su valor siempre está comprendido entre 0 y 1. El máximo coeficiente de absorción está determinado por un valor de 1 donde toda la energía que incide en el material es absorbida por el mismo, y el mínimo es 0 donde toda la energía es reflejada. Sabiendo los materiales de una sala y sabiendo sus coeficientes de absorción podemos saber cómo sonora esa sala en cada frecuencia y podremos también saber, mediante la fórmula de Sabine, Eyring etc., el tiempo de reverberación también por

10 Eco, Reverberación y Resonancia: Si el retraso entre el sonido directo y el reflejado es mayor de 1/10 de segundo, nuestro sistema de audición será capaz de separar las dos señales y percibirlas como tales, primero una y después la otra, esto es lo que se entiende por eco. Cuando en la misma situación que en el caso anterior, el sonido reflejado nos llega con un tiempo inferior a 1/10 de segundo, nuestro sistema de audición no es capaz de separar ambas señales y las toma como una misma pero con una duración superior de esta. Normalmente esto se entiende como reverberación. La resonancia se ocasiona cuando un cuerpo entra en vibración por simpatía con una onda sonora que incide sobre el y coincide su frecuencia con la frecuencia de oscilación del cuerpo o esta es múltiplo entero de la frecuencia de la onda que le incide. Tono: Normalmente cuando se aumenta la frecuencia de un sonido, su altura también sube, sin embargo esto no se da de forma lineal, o sea no se corresponde la subida del valor de la frecuencia con la percepción de la subida de tono. La valoración subjetiva del tono se ve condicionada no solo por el aumento de la frecuencia sino también por la intensidad, y por el valor de dicha frecuencia. Para frecuencias inferiores a Hz (incluida esta), si se aumenta la intensidad el tono disminuye, entre Hz y Hz el tono es prácticamente independiente de la intensidad que tenga, por encima de Hz el tono aumenta si aumenta la intensidad. La unidad de altura es el "Mel". (En ocasiones se utiliza el "Bark" equivalente a 100"Mels"). Timbre: El timbre está formado por un conjunto de frecuencias de alturas sonoras fijas (ámbito de formantes). De forma sencilla se puede decir que el timbre lo forma la frecuencia fundamental del instrumento, más su composición armónica. Octava: El término de octava se considera el intervalo entre dos sonidos que tienen una relación de frecuencias igual a 2 y que corresponde a ocho notas de dicha escala musical. Media octava: divide cada octava en dos, y por tanto tendremos el doble de puntos que en una octava, siguiendo con el ejemplo empleado en una octava tendríamos: 16 Hz - 22,4 Hz - 31,5 Hz - 45 Hz - 63 Hz - 90 Hz Hz Hz Hz Hz Hz Hz - 1kHz - 1,4 khz - 2 khz - 2,8 khz - 4 khz - 5,6 khz - 8 khz - 11,2 khz - 16 khz. Tercio de octava, cada intervalo de la octava se divide en tres partes con lo que tendremos tres veces más de filtros para poder ajustar, quedando los cortes como siguen : 16 Hz - 20 Hz - 25 Hz - 31,5 Hz - 40 Hz - 50 Hz - 63 Hz - 80 Hz Hz Hz Hz Hz Hz Hz Hz Hz Hz Hz - 1 khz - 1,25 khz - 1,6 khz - 2 khz - 2,5 khz - 3,15 khz - 4 khz - 5 khz - 6,3 khz - 8 khz - 10 khz - 12,5 khz - 16 khz Ruido: El Ruido se considera esencialmente cualquier sonido innecesario e indeseable y es por ello que puede deducirse que se trata de un riesgo laboral nada nuevo que ha sido observado desde hace siglos. Es a partir del advenimiento de la revolución industrial cuando verdaderamente un gran número de personas comenzó a exponerse a altos niveles de ruido en el sitio de trabajo. A partir de la revolución industrial y hasta nuestros días se ha prestado gran atención al ruido como un importante riesgo ocupacional asociado a la pérdida permanente de la capacidad

11 Ruido rosa: El ruido rosa es un ruido cuyo nivel sonoro esta caracterizado por un descenso de tres decibelios por octava. 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 3 db 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 3 db con respecto al

12 CAPITULO 1.- ANATOMIA Y FISIOLOGÍA DEL SISTEMA AUDITIVO Y APARATO FONO ARTICULADOR HUMANO. ANATOMÍA Y FISIOLOGÍA DEL SISTEMA AUDITIVO HUMANO CARACTERÍSTICAS GENERALES. La generación de sensaciones auditivas en el ser humano es un proceso extraordinariamente complejo, el cual se desarrolla en tres etapas básicas: Captación y procesamiento mecánico de las ondas sonoras. Conversión de la señal acústica (mecánica) en impulsos nerviosos, y transmisión de dichos impulsos hasta los centros sensoriales del cerebro. Procesamiento neural de la información codificada en forma de impulsos nerviosos. La captación, procesamiento y transducción de los estímulos sonoros se llevan a cabo en el oído propiamente dicho, mientras que la etapa de procesamiento neural, en la cual se producen las diversas sensaciones auditivas, se encuentra ubicada en el cerebro. Así pues, se pueden distinguir dos regiones o partes del sistema auditivo: La región periférica, en la cual los estímulos sonoros conservan su carácter original de ondas mecánicas hasta el momento de su conversión en señales electroquímicas. La región central, en la cual se transforman dichas señales en sensaciones. En la región central también intervienen procesos cognitivos, mediante los cuales se asigna un contexto y un significado a los sonidos; es decir permiten reconocer una palabra o determinar que un sonido dado corresponde a un violín o a un piano. Región periférica del sistema auditivo El oído o región periférica se divide usualmente en tres zonas, llamadas oído externo, oído medio y oído interno, de acuerdo a su ubicación en el cráneo como puede verse en la siguiente figura 1. Figura 1.1 Aparato auditivo. Los estímulos sonoros se propagan a través de estas zonas, sufriendo diversas transformaciones hasta su conversión final en impulsos nerviosos. Tanto el

13 mecánico de las ondas sonoras como la conversión de éstas en señales electroquímicas son procesos no lineales, lo cual dificulta la caracterización y modelado de los fenómenos preceptúales. En las siguientes secciones de este capítulo se estudia la anatomía y funcionamiento de estas tres zonas del oído, así como la propagación y procesamiento del sonido a través de las mismas. OÍDO EXTERNO. Consta del pabellón u oreja, y el canal auditivo externo. El pabellón recoge las ondas sonoras y las conduce hacia el canal auditivo mediante reflexiones y difracciones. Si bien es direccional, debido a sus irregularidades es menos direccional que la oreja de otros animales, como el gato o el perro, que además poseen control muscular voluntario de su orientación. El canal auditivo, que mide unos 25 mm, conduce el sonido al tímpano. La parte más externa está recubierta por pilosidad y por glándulas sebáceas que segregan cerumen. Ejercen una acción higiénica, al fijar y arrastrar lentamente hacia el exterior las partículas de polvo que de otra forma se depositarían en el tímpano. Una segunda función es proteger al oído de ruidos muy intensos y prolongados, ya que la secreción aumenta en presencia de tales ruidos, cerrando parcialmente el conducto. Debido a la forma y las dimensiones físicas el oído externo posee una resonancia cuya frecuencia está en las proximidades de los 3000 Hz. Adicionalmente, el pabellón auricular, junto con la cabeza y los hombros, contribuye a modificar el espectro de la señal sonora. Las señales sonoras que entran al conducto auditivo externo sufren efectos de difracción debidos a la forma del pabellón auricular y la cabeza, y estos efectos varían según la dirección de incidencia y el contenido espectral de la señal; así, se altera el espectro sonoro debido a la difracción. Estas alteraciones, en forma de "picos" y "valles" en el espectro, son usadas por el sistema auditivo para determinar la procedencia del sonido en el llamado "plano medio" (plano imaginario perpendicular a la recta que une ambos). OÍDO MEDIO. Está ubicado en la caja timpánica, y lo integra el tímpano, los huesecillos y la trompa de Eustaquio. El tímpano es una membrana elástica, semitransparente y algo cónica, que comunica el canal auditivo externo con la caja timpánica. Es visible desde el exterior por medio del otoscopio (instrumento óptico que permite iluminar la zona a observar y está dotado a su vez de una lente de aumento). El tímpano recibe las vibraciones del aire y las comunica a los huesecillos. A causa de ruidos muy intensos (por ejemplo una potente explosión cerca del oído) o por determinadas infecciones, esta membrana puede perforarse, lo cual no es irreversible, ya que se cicatriza. Los huesecillos son una cadena de tres pequeños huesos: el martillo, el yunque y el estribo que comunican al oído interno las vibraciones sonoras que capta el tímpano. Están sostenidos en su lugar por una serie de pequeños ligamentos y músculos. La finalidad de esta cadena es convertir vibraciones de gran amplitud y poca presión, como las hay en el tímpano, en vibraciones de pequeña amplitud y mayor presión, requeridas en el líquido

14 llena el oído interno. Esta función es asimilable, por consiguiente, a una palanca mecánica y. A causa del efecto palanca las vibraciones del estribo son de menor amplitud pero mayor fuerza. La ganancia mecánica de esta palanca es de 1,3, lo que significa que la fuerza que el estribo ejerce sobre la ventana oval es 1,3 veces mayor que ejerce el tímpano sobre el martillo. A este efecto de palanca se agrega la gran diferencia de áreas entre el tímpano (0,6 cm2) y la ventana oval (0,04 cm2). Esta diferencia de presiones es necesaria ya que en el tímpano existe una impedancia acústica mucho menor que en el oído interno, ya que éste último contiene agua. El conjunto actúa, por consiguiente, como un ingenioso adaptador de impedancias acústicas. Figura 1.2 Izquierda, los tres huesecillos del oído medio. Derecha, su mecánica. Los músculos, además de la función de sostén de la cadena osicular, sirven de protección del oído interno frente a sonidos intensos. Cuando penetra en el oído un ruido muy intenso, se produce la contracción refleja de estos músculos, rigidizando la cadena, que pierde entonces su eficiencia mecánica, y la energía es disipada antes de alcanzar el oído interno. Esta protección sólo es efectiva, sin embargo, para sonidos de más de 500 ms de duración. En caso de lesión o esclerosamiento (endurecimiento) de la cadena osicular sobreviene un tipo de hipoacusia (sordera) caracterizado por una audición aérea disminuida y ósea normal. En la actualidad es posible reemplazar quirúrgicamente algunas partes por prótesis plásticas. La trompa de Eustaquio es un pequeño conducto que comunica la caja timpánica con la laringe. Su función es la de igualar la presión del oído medio con la presión atmosférica. Normalmente, permanece cerrada, abriéndose en forma refleja durante la acción de tragar o de bostezar. Si permaneciera siempre abierta, el tímpano vibraría con una amplitud muy pequeña, ya que el movimiento del tímpano es el resultado de una diferencia de presión a uno y otro lado de éste. Por consiguiente, para vibrar en concordancia con las variaciones de presión sonora es preciso que la presión dentro de la caja timpánica se mantenga constante. Si, en cambio, la trompa de Eustaquio estuviera cerrada permanentemente (o no existiera), al variar la presión atmosférica se produciría una diferencia de presiones medias que curvaría el tímpano hacia afuera o hacia adentro, como se indica en la figura 3, reduciendo notablemente la respuesta auditiva, particularmente para los sonidos agudos (altas frecuencias). Esto es lo que sucede en los cambios bruscos de presión que se dan, por ejemplo, al ascender una montaña o al sumergirse varios metros debajo del agua, y el efecto es una sensación de embotamiento. La Naturaleza ha provisto la trompa de Eustaquio, que se abre al tragar, acción que se realiza periódicamente, ya sea en forma voluntaria o involuntaria, debido a la secreción permanente de saliva. La apertura de la trompa de Eustaquio provoca un ruido similar a un pequeño crujido, que el cerebro generalmente no tiene en cuenta, salvo que se preste especialmente

15 Figura 1.3 Deformación de la membrana timpánica ante una disminución relativamente rápida de la presión atmosférica. OÍDO INTERNO. El oído interno representa el final de la cadena de procesamiento mecánico del sonido, y en él se llevan a cabo tres funciones primordiales: filtraje de la señal sonora, transducción y generación probabilística de impulsos nerviosos. Está constituido por el laberinto, cavidad ósea que contiene a los canales semicirculares, el vestíbulo, y el caracol. Los canales semicirculares son el órgano sensor del sistema de equilibrio. Son tres pequeños conductos curvados en semicírculo, con ejes aproximadamente en cuadratura. Interiormente están recubiertos por terminaciones nerviosas y contienen líquido endolinfático. Al rotar la cabeza en alguna dirección, por inercia el líquido tiende a permanecer inmóvil. Se crea un movimiento relativo entre el líquido y los conductos que es detectado y comunicado al cerebro por las células nerviosas, lo cual permite desencadenar los mecanismos de control de la estabilidad. Al haber tres canales en cuadratura se detectan movimientos rotatorios en cualquier dirección. El vestíbulo comunica los canales semicirculares con el caracol, y al mismo tiempo comunica el caracol con la caja timpánica a través de dos orificios denominados ventana oval y ventana redonda (también llamada tímpano secundario), cubiertos por sendas membranas de unos 3 mm y 2 mm respectivamente. El estribo, última pieza de la cadena osicular, se encuentra adherido a la ventana oval. Figura 1.4 Aspecto idealizado del oído interno. En realidad el caracol y el laberinto son una cavidad en el hueso

16 Figura 1.5 Corte transversal del conducto coclear en escala 25:1. El caracol contiene el órgano principal de la audición: la cóclea, que es un tubo arrollado dos vueltas y media en espiral. Está dividida en tres secciones; la sección inferior, denominada rampa timpánica y la superior, conocida como rampa vestibular, contiene líquido peri linfático, rico en sodio (Na) y se conectan a través de un pequeño orificio, el helicotrema, ubicado hacia el vértice (ápex) del caracol. La cavidad central es la partición coclear o rampa coclear y contiene líquido endolinfático, rico en potasio (K). La rampa vestibular se comunica con el oído medio a través de la ventana oval, y la rampa timpánica lo hace a través de la ventana redonda. La partición coclear contiene la membrana basilar, una membrana elástica sobre la que se encuentra el órgano de Corti, una estructura que contiene las células ciliadas o pilosas. Las células ciliadas se comportan como diminutos micrófonos, generando pulsos eléctricos (denominados potenciales de acción) de unos 90 mv como respuesta a la vibración. Estos pulsos son enviados al cerebro a través de una serie de células nerviosas (neuronas) reunidas en el nervio auditivo. El potencial de acción de una célula individual no es fácil de medir, pero es posible medir la suma de ellos, aplicando unos electrodos transtimpánicos entre las ventanas oval y redonda. Estas tensiones se denominan microfónicos cocleares. La membrana basilar mide alrededor de 35 mm de longitud y tiene unos 0,04 mm de ancho en su zona basal (la más próxima a la base del caracol) y unos 0,5 mm en la zona apical (próxima al vértice o ápex). Además, la zona más angosta es también más rígida, lo cual será importante para la capacidad discriminatoria de frecuencias del oído interno. En la figura 6 se muestran dos vistas de la membrana con la cóclea hipotéticamente estirada desde su forma helicoidal hasta una forma

17 Figura 1.6 Dos vistas de la cóclea hipotéticamente rectificada. Arriba, vista superior. Abajo, vista lateral. El interior del conducto está dividido en sentido longitudinal por la membrana basilar y la membrana de Reissner, las cuales forman tres compartimientos o escalas La escala vestibular y la escala timpánica contienen un mismo fluido (perilinfa), puesto que se interconectan por una pequeña abertura situada en el vértice del caracol, llamada helicotrema. Por el contrario, la escala media se encuentra aislada de las otras dos escalas, y contiene un líquido de distinta composición a la perilinfa (endolinfa). La base del estribo, a través de la ventana oval, está en contacto con el fluido de la escala vestibular, mientras que la escala timpánica desemboca en la cavidad del oído medio a través de otra abertura (ventana redonda) sellada por una membrana flexible (membrana timpánica secundaria). Sobre la membrana basilar y en el interior de la escala media se encuentra el órgano de Corti el cual se extiende desde el vértice hasta la base de la cóclea y contiene las células ciliares que actúan como transductores de señales sonoras a impulsos nerviosos. Sobre las células ciliares se ubica la membrana tectorial, dentro de la cual se alojan las prolongaciones o cilios de las células ciliares externas. Dependiendo de su ubicación en el órgano de Corti, se pueden distinguir dos tipos de células ciliares: internas y externas. Existen alrededor de 3500 células ciliares internas y unas células externas. Ambos tipos de células presentan conexiones o sinapsis con las fibras nerviosas aferentes (que transportan impulsos hacia el cerebro) y eferentes (que transportan impulsos provenientes del cerebro), las cuales conforman el nervio auditivo. Sin embargo, la distribución de las fibras es muy desigual: más del 90% de las fibras aferentes inervan a las células ciliares internas, mientras que la mayoría de las 500 fibras eferentes inervan a las células ciliares

18 Figura 1.7 Corte transversal de la cóclea o caracol. Figura 1.8 Órgano de Corti. Como ya se anticipó, el movimiento de la membrana basilar ocasiona que las células ciliadas emitan un pulso eléctrico. Debido a que las membranas basilares y tectorial tienen ejes diferentes, el movimiento relativo provoca un pandeo de los cilios que fuerza la apertura de unas diminutas compuertas iónicas. El intercambio iónico genera una diferencia de potencial electroquímico que se manifiesta como un pulso de unos 90 mv de amplitud o potencial de acción. PROPAGACIÓN DEL SONIDO EN LA CÓCLEA Las oscilaciones del estribo provocan oscilaciones en el fluido de la escala vestibular (perilinfa). La membrana de Reissner, la cual separa los fluidos de la escala vestibular y la escala media, es sumamente delgada y, en consecuencia, los líquidos en ambas escalas pueden tratarse como uno solo desde el punto de vista de la dinámica de los fluidos.así, las oscilaciones en la perilinfa de la escala vestibular se transmiten a la endolinfa y de ésta a la membrana basilar; la membrana basilar, a su vez, provoca oscilaciones en el fluido de la escala timpánica. Puesto que tanto los fluidos como las paredes de la cóclea son incompresibles, es preciso compensar el desplazamiento de los fluidos; esto se lleva a cabo en la membrana de la ventana redonda, la cual permite "cerrar el circuito

19 Figura 1. 9 Corte transversal de un conducto de la cóclea. La propagación de las oscilaciones del fluido en la escala vestibular a la timpánica no sólo se lleva a cabo a través de la membrana basilar; para sonidos de muy baja frecuencia, las vibraciones se transmiten a través de la abertura situada en el vértice de la cóclea (helicotrema). En conclusión, el sonido propagado a través del oído externo y medio llega hasta la cóclea, donde las oscilaciones en los fluidos hacen vibrar a la membrana basilar y a todas las estructuras que ésta soporta. LA CÓCLEA COMO ANALIZADOR EN FRECUENCIA La membrana basilar es una estructura cuyo espesor y rigidez no es constante: cerca de la ventana oval, la membrana es gruesa y rígida, pero a medida que se acerca hacia el vértice de la cóclea se vuelve más delgada y flexible. La rigidez decae casi exponencialmente con la distancia a la ventana oval; esta variación de la rigidez en función de la posición afecta la velocidad de propagación de las ondas sonoras a lo largo de ella, y es responsable en gran medida de un fenómeno muy importante: la selectividad en frecuencia del oído interno. ONDAS VIAJERAS Y TRANSFORMACION DE ONDAS A POSICION. Las ondas de presión generadas en la perilinfa a través de la ventana oval tienden a desplazarse a lo largo de la escala vestibular. Debido a que el fluido es incompresible la membrana basilar se deforma, y la ubicación y amplitud de dicha deformación varía en el tiempo a medida que la onda de presión avanza a lo largo de la cóclea. Para comprender el modo de propagación de las ondas de presión, supóngase que se excita el sistema auditivo con una señal sinusoidal de una frecuencia dada: La membrana basilar vibrará sinusoidalmente, pero la amplitud de la vibración irá en aumento a medida que se aleja de la ventana oval (debido a la variación en la velocidad de propagación), hasta llegar a un punto en el cual la deformación de la membrana basilar sea máxima; en ese punto de "resonancia", la membrana basilar es acústicamente "transparente" (es decir, se comporta como si tuviera un orificio), de modo que la amplitud de la vibración y, por ende, la transmisión de la energía de la onda al fluido de la escala timpánica es máxima en dicho punto. A partir de esa región, la onda no puede propagarse eficientemente, de modo que la amplitud de la vibración se atenúa muy rápidamente a medida que se acerca al helicotrema. En la figura se observa la onda en la membrana basilar en un instante de

20 Figura Onda viajera en la membrana basilar. En este modo de propagación, las ondas de presión son ondas viajeras en las cuales (a diferencia de las ondas estacionarias) no existen nodos. En la figura se observa la amplitud de oscilación de la membrana basilar en dos instantes de tiempo, junto con la envolvente de la onda viajera, en función de la distancia al estribo. La ubicación del máximo de la envolvente de la onda viajera depende de la frecuencia de la señal sonora, como puede observarse en la figura mientras menor es la frecuencia del tono, mayor es la distancia que viaja la onda a lo largo de la membrana antes de ser atenuada, y viceversa. De esta forma, la membrana basilar dispersa las distintas componentes de una señal de espectro complejo en posiciones bien definidas respecto a la ventana oval. Figura Ondas viajeras para un tono de 200 Hz. Figura 1.

21 Figura Transformación de frecuencia a posición en la membrana basilar. SELECTIVIDAD EN FRECUENCIA DE LA CÓCLEA Debido a la acción de filtraje de la membrana basilar, cada célula transductora procesa una versión del estímulo sonoro filtrada de modo diferente. Esta acción de filtraje de la membrana basilar por sí sola equivale a la de filtros cuya respuesta en frecuencia es relativamente "ancha". Ahora bien, la realimentación positiva provocada por las células ciliares externas contribuye a aumentar la selectividad del sistema auditivo. Esto puede comprobarse midiendo la respuesta de una única fibra nerviosa ante variaciones en la frecuencia y la amplitud del estímulo sonoro; las curvas de sintonía así obtenidas indican una respuesta de tipo pasabanda mucho más angosta que la debida al efecto de la membrana basilar como elemento pasivo. Adicionalmente, experimentos recientes han permitido determinar que la selectividad del oído interno es virtualmente idéntica a la selectividad del sistema auditivo en su totalidad, estimada por métodos psicoacústicos. SELECTIVIDAD EN FRECUENCIA DE LA MEMBRANA BASILAR Como se ha visto, las altas frecuencias contenidas en un estímulo sonoro se atenúan a medida que la onda se desplaza hacia el helicotrema. Así, se puede considerar a la membrana basilar como un filtro pasabajos de parámetros distribuidos Por otro lado, si se midiese la respuesta en frecuencia en un punto dado de dicha membrana1, se obtendría una respuesta de tipo pasabanda. Este comportamiento de la membrana basilar puede modelarse, con un grado de aproximación razonable, como una línea de transmisión no uniforme, representada en la siguiente

22 Figura Cada etapa en paralelo representa un segmento corto de la membrana basilar. La corriente suministrada por la fuente corresponde a la velocidad del estribo. Los inductores en serie y en paralelo representan las masas del fluido y de segmentos de la membrana basilar, respectivamente; los condensadores representan la rigidez de la membrana, y se asume que su valor varía exponencialmente según la posición. Las resistencias representan pérdidas en la membrana. Este modelo pasivo presenta varios inconvenientes: no considera fenómenos activos y no lineales de la membrana, no es capaz de generar una respuesta pasabanda tan estrecha como las observadas experimentalmente en tejidos vivos y, además, no toma en cuenta el hecho de que la membrana basilar es una estructura en tres dimensiones.a pesar de ello, permite representar fácilmente los fenómenos de resonancia y de ondas viajeras. MECANISMO DE TRANSDUCCIÓN; INTERACCIÓN ENTRE LA MEMBRANA BASILAR Y LA TECTORIAL. El proceso de transducción o conversión de señal mecánica a electroquímica se desarrolla en el órgano de Corti, situado sobre la membrana basilar. Las vibraciones de la membrana basilar hacen que ésta se mueva en sentido vertical. A su vez la membrana tectorial, ubicada sobre las células ciliares (los transductores), vibra igualmente; sin embargo, dado que los ejes de movimiento de ambas membranas son distintos, el efecto final es el de un desplazamiento "lateral" de la membrana tectorial con respecto a la membrana basilar. Como resultado, los cilios de las células ciliares externas se "doblan" hacia un lado u otro (hacia la derecha, en la figura, cuando la membrana basilar "sube"). En el caso de las células internas, aun cuando sus cilios no están en contacto directo con la membrana tectorial, los desplazamientos del líquido y su alta viscosidad (relativa a las dimensiones de los cilios) hacen que dichos cilios se doblen también en la misma

23 Figura Desplazamiento relativo de las membranas basilar y tectorial. CÉLULAS CILIARES Y POTENCIALES ELÉCTRICOS La diferencia fundamental entre los dos fluidos de la cóclea, la perilinfa y la endolinfa, estriba en las distintas concentraciones de iones en los dos fluidos. De esta manera, la endolinfa se encuentra a un potencial eléctrico ligeramente positivo respecto a la perilinfa. Figura 1.16 Potenciales eléctricos en el órgano de Corti y los fluidos de la cóclea. Por otro lado, los movimientos de los cilios en una dirección determinada (hacia la derecha, hacen que la conductividad de la membrana de las células ciliares aumente. Debido a las diferencias de potencial existentes, los cambios en la membrana modulan una corriente eléctrica que fluye a través de las células ciliares. La consiguiente disminución en el potencial interno de las células internas provoca la activación de los terminales nerviosos aferentes, generándose un impulso nervioso que viaja hacia el cerebro. Por el contrario, cuando los cilios se doblan en la dirección opuesta, la conductividad de la membrana disminuye y se inhibe la generación de dichos impulsos. Se pueden destacar dos aspectos de este proceso de transducción: primero, que la generación de impulsos nerviosos es un fenómeno probabilístico; segundo, que el proceso se comporta como un rectificador de media onda, puesto que la probabilidad de activación de las fibras nerviosas "sigue" a las porciones "positivas" de la señal sonora (equivalentes a desplazamientos hacia "arriba" de la membrana basilar, mientras que se hace cero en las porciones "negativas" de la

24 INTERACCIÓN ENTRE CÉLULAS CILIARES INTERNAS Y EXTERNAS. Las fibras aferentes están conectadas mayormente con las células ciliares internas, por lo que es posible concluir con certeza que éstas son los verdaderos "sensores" del oído. Por el contrario, el papel de las células ciliares externas (más numerosas que las internas) era objeto de especulaciones hasta hace pocos años. Recientemente se ha comprobado que dichas células no operan como receptores, sino como "músculos", es decir, como elementos móviles que pueden modificar las oscilaciones en la membrana basilar. La actuación de las células ciliares externas parece ser la siguiente: para niveles de señal elevados, el movimiento del fluido que rodea los cilios de las células internas es suficiente para doblarlos, y las células externas se saturan. Sin embargo, cuando los niveles de señal son bajos, los desplazamientos de los cilios de las células internas son muy pequeños para activarlas; en este caso, las células externas se "alargan", aumentando la magnitud de la oscilación hasta que se saturan. Este es un proceso no lineal de realimentación positiva de la energía mecánica, de modo que las células ciliares externas actúan como un control automático de ganancia, aumentando la sensibilidad del oído. Este nuevo modelo del mecanismo de transducción nos indica que el conjunto formado por la membrana basilar y sus estructuras anexas forman un sistema activo, no lineal y con realimentación, y permite explicar dos fenómenos asociados al oído interno: el "tono de combinación", generado a partir de dos tonos de distinta frecuencia por un elemento no lineal que contiene un término cúbico, y las "emisiones otoacústicas", las cuales consisten en tonos generados en el oído interno en forma espontánea o estimulada, y que pueden llegar a ser audibles. PROCESAMIENTO A NIVEL NEURONAL Los impulsos nerviosos generados en el oído interno contienen (en forma codificada) información acerca de la amplitud y el contenido espectral de la señal sonora; estos dos parámetros están representados por la tasa de impulsos y la distribución de los mismos en las distintas fibras, respectivamente. Las fibras nerviosas aferentes llevan esta información hasta diversos lugares del cerebro. En éste se encuentran estructuras de mayor o menor complejidad, encargadas de procesar distintos aspectos de la información. Por ejemplo, en los centros "inferiores" del cerebro se recibe, procesa e intercambia información proveniente de ambos oídos, con el fin de determinar la localización de las fuentes del sonido en el plano horizontal en función de los retardos interaurales, mientras que en los centros "superiores" de la corteza existen estructuras más especializadas que responden a estímulos más complejos. La información transmitida por el nervio auditivo se utiliza finalmente para generar lo que se conoce como "sensaciones". Hasta ahora se ha visto que las distintas partes del sistema auditivo son susceptibles de ser modeladas matemáticamente, en términos de su comportamiento como sistemas físicos. Se podría por tanto pensar que el modelo perceptual ideal es aquel que simula, en términos de los procesos físicos y fisiológicos, todas las etapas del sistema auditivo, incluyendo la etapa de procesamiento neural en el cerebro. Sin embargo, la comprensión que se tiene acerca de lo que ocurre en las estructuras cerebrales es muy limitada, especialmente en lo relativo a los centros "superiores" del cerebro. Por lo tanto, es necesario recurrir a la descripción Psicoacústica de los fenómenos preceptúales y de las

25 El potencial de acción generado por cada célula ciliada debe ser comunicado al cerebro. Ello se realiza a través de las neuronas. En primera aproximación podría imaginarse las neuronas como simples conductores eléctricos. Un análisis más detallado revela que son en realidad complejos sistemas con varias entradas y varias salidas, capaces de realizar operaciones de ponderación, de comparación y de generación de nuevos potenciales de acción. En la figura 11 se ilustra la estructura de una neurona típica, en la que se indican también los contactos con otras neuronas previas y ulteriores. Figura Una neurona típica, en la que se aprecian las dendritas que reciben potenciales de acción de las neuronas previas (o de las células sensorias, como las células ciliadas) a través de las sinapsis, el cuerpo o soma con su núcleo, el axón recubierto con mielina, y sus terminaciones que conectan con las dendritas de nuevas neuronas. La neurona recibe potenciales de acción provenientes de neuronas anteriores o de células sensorias (como las células ciliadas) a través de las dendritas. Los puntos de contacto se denominan sinapsis. Las dendritas realizan una especie de suma ponderada de las señales recibidas, y si ésta excede cierto umbral, el propio cuerpo de la neurona descarga un nuevo potencial de acción de 90 mv y unos 2 ms de duración. Al terminar este pulso sobreviene un tiempo durante el cual no puede volver a emitir pulsos, denominado período refractario. El potencial de acción generado se propaga en forma de onda a lo largo del axón hasta las siguientes neuronas. La velocidad de propagación depende de si el axón está o no recubierto por una sustancia aisladora llamada mielina. Para las neuronas no mielinizadas es de alrededor de 1 m/s, en tanto que para las neuronas recubiertas con mielina 2 puede superar los 100 m/s. Una vez alcanzadas las terminaciones del axón, el potencial de acción se transmite a las otras neuronas a través de los contactos sinápticos. Cuando se aplica un potencial constante en las dendritas de una neurona, el potencial de la neurona tiende a acercarse, con cierta constante de tiempo, al potencial aplicado. Si el potencial aplicado es suficientemente alto, en algún momento se supera el umbral y se produce el disparo, volviendo la neurona a su estado inicial. Después de completarse el período refractario, el ciclo vuelve a empezar, lo cual lleva a que se genere un tren de potenciales de acción. La frecuencia de este tren de pulsos aumenta al aumentar el potencial constante aplicado. Resulta, así, que la neurona se comporta en forma similar a un modulador de frecuencia, codificando las señales recibidas a través de la frecuencia de los potenciales de acción. La señal que reciben las neuronas que inervan el oído interno proviene de las células sensoriales conectadas a la membrana basilar (células ciliadas internas). Cuando la membrana se encuentra en reposo (no es excitada por ningún sonido), estas células producen suficiente señal como para estimular una emisión espontánea de potenciales

26 acción con determinada frecuencia promedio.3 Cuando aparece un sonido, los movimientos hacia arriba y hacia abajo de la membrana basilar aumentan y disminuyen respectivamente el nivel de señal de las células sensoriales, de tal manera que en un caso la frecuencia aumenta y en el otro disminuye. Sin embargo, dado que el período refractario de las neuronas es del orden de 2 ó 3 ms, para frecuencias mayores de unos 300 Hz, esta variación de frecuencia no puede manifestarse directamente, sino que lo hace en forma estadística. El resultado es una tendencia a alcanzar una suerte de sincronismo entre la onda mecánica en la membrana basilar (y, por consiguiente, el sonido que la excita) y las emisiones de potenciales de acción. Este sincronismo se refiere a que los intervalos entre potenciales de acción tienden a ser múltiplos aproximados del período de la señal sonora. La corteza cerebral utiliza esta codificación para asignar una altura a un tono. Es interesante destacar que las curvas de resonancia de la figura 8 son demasiado anchas para explicar la gran discriminación de frecuencias del oído humano. Este problema desconcertó durante años a los investigadores, hasta que se descubrió que la resonancia de la membrana basilar no obedece solamente a sus características elásticas pasivas, sino a un mecanismo de control en el cual intervienen las células ciliadas externas como elementos contráctiles. Estas células realimentan el sistema agudizando la resonancia. FENÓMENOS AUDITIVOS A NIVEL NEURONAL Los fenómenos analizados anteriormente se caracterizaban por estimular en la membrana basilar la aparición de ciertas componentes sonoras (tales como los tonos combinacionales) que no estaban incluidas en el sonido original. Estas componentes sonoras, realmente tienen existencia física en el oído interno, pero para que esto suceda los sonidos que llegan deben ser suficientemente intensos como para que se exceda el rango de respuesta lineal. Existen, sin embargo, diversas situaciones que no pueden atribuirse al comportamiento no lineal del oído, dado que la intensidad sonora es pequeña. En estos casos tiene importancia decisiva el procesamiento posterior del sonido a nivel neuronal. Analizaremos dos de esos casos: la aparición de pulsaciones entre sonidos separados casi una octava (es decir, uno tiene una frecuencia aproximadamente el doble del otro), y el caso general de reconstrucción de la fundamental. Si se hacen sonar dos tonos puros de frecuencias f y 2f + nf, donde nf << f, a pesar de que la separación es mucho mayor que una banda crítica y por consiguiente no debería haber ningún tipo de pulsaciones, se percibe una fluctuación semejante a un batido de frecuencia f que no es asimilable ni a una modulación de amplitud ni de frecuencia. En la figura 22 se muestra el caso de dos tonos para los que nf = f /10; en el primer caso de igual amplitud, y en el segundo el de mayor frecuencia con amplitud 1/10 de la del de menor

27 Figura Superposición de dos tonos puros de frecuencias f y 2f + nf. Arriba, ambos tienen igual amplitud. Abajo, el de mayor frecuencia posee una amplitud 1/10 de la del otro. Como se puede apreciar, existe una variación periódica del valor pico a pico de la onda resultante, que no es otra cosa que una modulación de amplitud. Sin embargo, esta modulación es imperceptible por dos razones. En primer lugar, la máxima modulación se da en el caso en que el armónico 2 tiene la mitad de amplitud que el armónico 1, y aún así es de sólo un 15% de la amplitud media de la onda. Esta variación corresponde a alrededor de 1 db, que según veremos más adelante, es el umbral diferencial de intensidad. El segundo motivo es que esta modulación en realidad no se manifiesta en ninguna parte de la membrana basilar, ya que la región correspondiente a f es poco sensible a 2f y viceversa. Por eso, aun suponiendo que la relación de intensidades de las dos componentes sonoras fuese óptima, en la zona correspondiente a f habría sólo un pequeño vestigio de 2f, digamos, menos del 10 %.9 En este caso, según puede comprobarse, la modulación en esa zona de la membrana basilar sería de un 2 %, es decir unos 0,2 db. Esta variación resulta totalmente imperceptible. El efecto descripto no puede por lo tanto atribuirse a una modulación de amplitud. Tampoco existe una modulación de frecuencia que pueda dar cuenta del fenómeno que estamos analizando, de manera que la teoría del lugar, basada exclusivamente en una representación espacial del espectro sonoro, no permite por sí sola una explicación aceptable del fenómeno. Las investigaciones han conducido a aceptar que el cerebro pone en juego otros mecanismos para captar información basados en cierta capacidad de las terminaciones nerviosas sensoriales que inervan la membrana basilar para responder no sólo a la amplitud de vibración sino también a su forma de onda temporal Volvamos a analizar el caso de las octavas desajustadas. Podemos visualizar lo que está ocurriendo si pensamos que los dos tonos difieren exactamente en una octava, pero se van defasando lentamente. Según se puede apreciar en la figura 23, las diferencias de fase implican una diferencia de forma de onda, de modo que podemos considerar que existe una especie de modulación de la forma de onda, que aunque pasa desapercibida desde el punto de vista del espectro, brinda al cerebro una información valiosa. Más precisamente, vemos que si están en fase (0º) la bajada dura mucho más que la subida, si están en cuadratura (90º) duran lo mismo, y si están en contrafase la bajada dura menos que la subida. Esto se traduce en una diferencia en la distribución estadística de los pulsos emitidos, lo que a su vez permite a la corteza cerebral discriminar las dos formas de onda, siempre que la transición se produzca a una velocidad conveniente (lo cual significa que las formas de onda no pueden distinguirse fácilmente si no hay una transición entre

28 ANATOMÍA Y FISIOLOGÍA DEL APARATO FONO ARTICULADOR HUMANO. La voz humana se produce voluntariamente por medio del aparato fonatorio. Éste está formado por los pulmones como fuente de energía en la forma de un flujo de aire, la laringe, que contiene las cuerdas vocales, la faringe, las cavidades oral (o bucal) y nasal y una serie de elementos articulatorios: los labios, los dientes, el alvéolo, el paladar, el velo del paladar y la lengua. Las cuerdas vocales son, en realidad, dos membranas dentro de la laringe orientadas de adelante hacia atrás. Por adelante se unen en el cartílago tiroides (que puede palparse sobre el cuello, inmediatamente por debajo de la unión con la cabeza; en los varones suele apreciarse como una protuberancia conocida como nuez de Adán). Por detrás, cada una está sujeta a uno de los dos cartílagos aritenoides, los cuales pueden separarse voluntariamente por medio de músculos. La abertura entre ambas cuerdas se denomina glotis. Cuando las cuerdas vocales se encuentran separadas, la glotis adopta una forma triangular. El aire pasa libremente y prácticamente no se produce sonido. Es el caso de la respiración. Cuando la glotis comienza a cerrarse, el aire que la atraviesa proveniente de los pulmones experimenta una turbulencia, emitiéndose un ruido de origen aerodinámico conocido como aspiración (aunque en realidad acompaña a una espiración o exhalación). Esto sucede en los sonidos denominados aspirados (como la h inglesa). Al cerrarse más, las cuerdas vocales comienzan a vibrar a modo de lengüetas, produciéndose un sonido tonal, es decir periódico. La frecuencia de este sonido depende de varios factores, entre otros del tamaño y la masa de las cuerdas vocales, de la tensión que se les aplique y de la velocidad del flujo del aire proveniente de los pulmones. A mayor tamaño, menor frecuencia de vibración, lo cual explica por qué en los varones, cuya glotis es en promedio mayor que la de las mujeres, la voz es en general más grave. A mayor tensión la frecuencia aumenta, siendo los sonidos más agudos. Así, para lograr emitir sonidos en el registro extremo de la voz es necesario un mayor esfuerzo vocal. También aumenta la frecuencia (a igualdad de las otras condiciones) al crecer la velocidad del flujo de aire, razón por la cual al aumentar la intensidad de emisión se tiende a elevar espontáneamente el tono de voz. Figura 1.19 Corte esquemático del aparato fonatorio

29 1.- ÓRGANOS DE LA RESPIRACIÓN: Fosas nasales: Son un órgano sensorial (olfatorio) y respiratorio con una doble función: dejar pasar el aire (inspiración) y adecuar las condiciones en las que entra dicho aire afín de no dañar la estructura aéreas inferiores. También actúan como elemento resonador. Pulmones: Se trata de dos órganos situados en las partes laterales de la cavidad torácica, que actúan como elementos impulsores del aire para que a su paso por la laringe pueda producir la voz. Tráquea: Es un conducto formado por anillos cartilaginosos que empieza en la laringe y termina bifurcándose en los bronquios, cuya función principal es canalizar la corriente aérea respiratoria hasta la laringe. 2.- ÓRGANOS DE LA FONACION: Laringe: Es un órgano hueco formado por una serie de cartílagos unidos por ligamentos y músculos. En su conformación interna se aprecian unos repliegues móviles de naturaleza muscular que son las cuerdas vocales, a las cuales debe su función fonatoria. Faringe: Es un canal situado por detrás de las fosas nasales, de la boca y de la laringe, que intervienen en la función respiratoria, en la deglución y actúa como cavidad resonadora reforzando o modificando algunos sonidos armónicos de la voz, producida en la laringe contribuye de una manera importante en una de las propiedades de la voz: El timbre (propiedad de la voz que permite diferenciar las nuestra de nuestros semejantes). 3.- ÓRGANOS DE LA ARTICULACIÓN: Dientes: Órganos duros que se originan en el borde alveolar del maxilar. Bóveda palatina: Forma el techo de la cavidad bucal, y en ella se distinguen dos partes., una anterior: ósea, denominada paladar duro, y otra músculo membranosa, móvil, que constituye el paladar blando. Lengua: Es un órgano esencialmente musculoso, que intervienen activamente en la producción de las vocales y de un gran número de consonantes. Labios: Son dos repliegues músculo membranosos formados, en su mayor parte, por el músculo orbicular, cuya contracción permite determinados gestos faciales y la articulación de las consonantes labiales. Para que el lenguaje pueda desarrollarse plenamente se requiere también además de los órganos del aparato fono articulador y del oído como órgano principal en la recepción del lenguaje un funcionamiento de determinadas zonas del cerebro y vías nerviosas que son: Las vías nerviosas motrices eferentes, encargadas de dar las órdenes necesarias para la realización de las praxis fonatorias. Las áreas corticales y subcorticales motrices sensoriales que conciernen al lenguaje, almacenamiento de praxias bucofonatorias y de agnosias auditivas. Las vías nerviosas aferentes sensoriales principalmente auditivas visuales y

30 LA VOZ Y LAS ONDAS SONORAS El resultado del paso del aire por la glotis es la emisión de una serie de sucesivas bocanadas de aire al ritmo de abertura y cierre de las cuerdas vocales Para la producción de la onda sonora las moléculas de aire deben entrar en vibración, lo que se consigue por su paso a través de los pliegues vocálicos El movimiento de vaivén se repite diversas veces a lo largo del tiempo, dando lugar a un sonido periódico caracterizado por la repetición de una serie de ciclos La onda sonora producida en la glotis corresponde al tipo de sonidos denominados compuestos o complejos, consistentes en la superposición de varias ondas simples (tonos puros) como las mostradas hasta ahora Una onda sonora compuesta es la suma de las ondas sonoras simples que la componen Figura La representación espectral (espectro) muestra la amplitud de cada uno de los armónicos en un momento en el tiempo Figura LA RESONANCIA Y LOS FORMANTES. El espectro de la onda sonora tal como se produce en la glotis presenta una amplitud descendente en los armónicos a medida que aumenta la

31 Figura 1.22 Espectro de la onda sonora producida por las cuerdas El paso de la onda sonora por las cavidades supraglóticas modifica la amplitud de los armónicos debido al fenómeno de la resonancia. Figura Efecto del filtro sobre la fuente La resonancia consiste en la modificación de la amplitud de los armónicos de un sonido complejo ejercida por la cavidad en la que se produce la vibración de las moléculas de aire Por regla general, las cavidades pequeñas refuerzan la amplitud de los armónicos de frecuencia alta por este motivo percibimos un sonido agudo en el caso del violín. Las cavidades grandes refuerzan la amplitud de los armónicos de frecuencia baja con lo que, como en el caso de los contrabajos, obtenemos sonidos percibidos como graves. En las cavidades supraglóticas la amplitud de los armónicos de la onda sonora procedente de la glotis queda alterada en función de la posición adoptada para la articulación de cada sonido Especialmente en el caso de los sonidos periódicos complejos, se refuerza la amplitud de grupos de armónicos situados alrededor de una determinada frecuencia, configurándose así los formantes Configuración de las cavidades supraglóticas en la vocal anterior [i] y en la posterior

32 Figura En la vocal anterior [i] el adelantamiento de la lengua crea una cavidad anterior al punto de constricción de tamaño relativamente pequeño, mientras que la cavidad posterior a este punto presenta un tamaño mayor. Esto se refleja en un espectro con primer un formante de frecuencia baja relacionado con la cavidad posterior y un segundo formante de frecuencia alta relacionado con la cavidad anterior. En la vocal posterior [u], el punto de constricción, situado en la zona velar, crea dos cavidades grandes, una anterior a la que contribuye también el adelantamiento de los labios y otra posterior. Esto se refleja en el espectro de [u], que presenta dos formantes de frecuencia baja. Desde el punto de vista acústico las vocales se diferencian por la frecuencia a la que se encuentran esas zonas de armónicos de amplitud reforzada por acción de la resonancia de las cavidades supraglóticas o formantes Figura Figura 1.

33 Figura La presencia de formantes es característica de todos aquellos sonidos que se producen con resonancia en el tracto vocal como las vocales, las nasales o las laterales En los sonidos como las fricativas sordas la turbulencia en la corriente de aire creada por el estrechamiento en el punto en que se produce la constricción tiene como resultado un sonido que en términos acústicos puede describirse como un sonido aperiódico continuo. La falta de periodicidad debido a que no se da vibración de las cuerdas vocales se manifiesta en un espectro sin armónicos Figura En la producción de los sonidos aperiódicos se observa igualmente una influencia del volumen de las cavidades supraglóticas en función del lugar en el que se produce la constricción La clasificación acústica de los sonidos del habla puede resumirse de la forma siguiente: Sonidos compuestos complejos periódicos o Vibración de las cuerdas vocales (frecuencia del fundamental, F0) y resonancia (armónicos) vocales, nasales, laterales Sonidos aperiódicos impulsionales Cierre y explosión en el tracto vocal

34 Sonidos continuos aperiódicos Fricción en el tracto vocal fricativas Tabla 1.1. Figura 1.30 Existe una relación directa entre las características acústicas de los sonidos del habla y el modo de producción Producción Parámetros acústicos Frecuencia de vibración de las cuerdas vocales Frecuencia del fundamental Configuración de las cavidades supraglóticas Fuerza espiratoria Composición espectral Amplitud Duración de la espiración Tiempo Tabla 1.2 La clasificación acústica de los sonidos del

35 EL MODELO DE LA FUENTE Y EL FILTRO El aparato fonador puede considerarse en términos de una fuente - el lugar donde se produce la corriente de aire indispensable para la producción del sonido - y un filtro - el conjunto de cavidades que, por el fenómeno de la resonancia, modifican las características de la fuente. Figura Figura Modelo de la fuente y el

36 CARACTERÍSTICAS DE LA FUENTE Figura 1.33 espectro de la onda sonora producida por las cuerdas vocales. Sonidos con una fuente periódica: producidos con vibración de las cuerdas vocales Sonidos con fuente aperiódica: impulsiones producidas por una explosión en algún punto del tracto vocal o sonidos aperiódicos continuos causados por una fricción La estructura del aparato fonador humano permite combinar esas dos fuentes simultáneamente: por ejemplo, las consonantes fricativas sonoras se producen mediante con una fuente periódica la vibración de las cuerdas vocales combinada con una fuente aperiódica la turbulencia en el lugar de constricción. CARACTERÍSTICAS DEL FILTRO Las cavidades supraglóticas modifican la amplitud de los armónicos de la fuente por efecto de la resonancia. Este efecto es equivalente al de un filtro que permite el paso de determinados elementos y, en cambio, obstruye el de

37 Figura 1.33El modelo de la fuente y el filtro El filtro puede considerarse como fijo en los sonidos durante la producción de los cuales no se altera la forma de la cavidad de resonancia por ejemplo en las vocales. El filtro puede considerarse como variable cuando necesariamente tiene que producirse un cambio, como en el caso de las oclusivas que constan de una fase de oclusión y otra de explosión La resonancia puede darse en la cavidad oral o en la cavidad nasal, en función de la posición de la úvula cerrando o abriendo el paso de la corriente del aire hacia las fosas nasales. Fuente Filtro Clase de sonidos Periódica Fijo, oral vocales orales Aperiódica continua Fijo, oral fricativas sordas Aperiódica impulsional Variable, oral oclusivas sordas Aperiódica continua + periódica Fijo, oral fricativas sonoras Aperiódica impulsional + periódica Variable, oral oclusivas sonoras Aperiódica impulsional + periódica Variable, nasal Nasales Aperiódica continua + periódica Variable, oral laterales y vibrantes Tabla 1.3Clasificación acústica de los sonidos del habla en función de la fuente y el

38 CAPITULO 2.- METODOLOGIA PSICOACUSTICA. DISCRIMINACION. La capacidad de distinguir entre dos estímulos casi iguales se denomina "umbral diferencial", "umbral de discriminación", "diferencia justamente perceptible" o DJP (y en inglés "just noticeable difference" o JND). Dos estímulos separados por menos de una DJP no pueden distinguirse entre sí. La DJP para alturas tonales depende, principalmente, de la frecuencia (pero también de la intensidad y de la duración del sonido). PSICOACUSTICA CLASICA. Los métodos para analizar la manera en la que los avisos individuales de un cierto evento acústico pueden estudiarse es el comienzo de la Psicoacústica clásica. Existen tres métodos en la Psicoacústica clásica: Método de los límites Método de ajuste Método del estímulo la constante. MÉTODO DE LOS LÍMITES En el método de los límites, el examinador controla el experimento entero y simplemente se deja al individuo contestar las preguntas. MÉTODO DE AJUSTE En el método de ajuste es controlado por el individuo a través de un botón de ajuste, y no por el examinador, como en el método de los Límites, y la intensidad del estímulo constantemente varía, opuesto a los pasos del Método de los límites. MÉTODO DEL ESTIMULO LA CONSTANTE El método de estímulo constante involucra la intervención del individuo para que varíe las intensidades, los pasos en los que la intensidad provoco un estímulo serán y las respuestas individuales del y método. TEORIA DE LA DETECCION DE LA SEÑAL. La TDS permite analizar los factores que pueden estar influyendo en las respuestas de los sujetos y que actúan independientemente de la habilidad de los sujetos para detectar o discriminar entre estímulos. Si representamos el proceso psicofísico de un juicio perceptual por el siguiente

39 Estímulo físico----> Sensación > Juicio E Rs Rj En la psicofísica fechneriana sólo interesa la relación entre el estímulo (E) y la sensación evocada por aquél (Rs). Pero como se tiene que recurrir a las respuestas del sujeto (Rj) se desarrollan una serie de condiciones experimentales que permitan alcanzar un grado máximo de correspondencia entre (Rs) y (Rj). La TDS ofrece un procedimiento de análisis que va a permitir no sólo calcular el nivel de detectabilidad del estímulo sino también los criterios o criterio que utiliza el observador para emitir sus respuestas. PERCEPCION DEL SONIDO POR PERSONAS NORMAL OYENTES. La percepción auditiva se da en cinco fases: Detección. Discriminación. Identificación. Reconocimiento. Comprensión LA PERCEPCION DEL SONIDO. Nuestra audición registra los sonidos que nos rodean durante las 24 horas del día. Nuestra audición no puede "desconectarse", ya que trabaja a varios niveles, registrando todo, desde los ruidos de fondo que normalmente no percibimos (por ejemplo, el ruido del tráfico) hasta la escucha activa (como el habla y las señales de alarma). Para la mayoría de las personas, la capacidad de oír el lenguaje hablado es sinónimo de comunicación y la capacidad de audición se considera una necesidad. Por ello, es importante obtener una ayuda correcta y adecuada si sufres una pérdida de audición. LA DIRECCION DEL SONIDO. El disponer de dos oídos nos ayuda a determinar la dirección del sonido. Retardo temporal, longitud de onda y tono, son tres factores que juegan un papel fundamental para el cerebro a la hora de determinar la dirección del sonido. En la siguiente descripción estos factores se tratan bajo encabezados diferentes, pero cuando una persona registra un sonido, los tres factores interactúan, ayudando a determinar la dirección de la que proviene el sonido RETARDO TEMPORAL. Es de particular importancia para determinar el llamado, sonido por impulso, por ejemplo, un clic o una explosión. Si el sonido proviene de un ángulo a la derecha de la cara, las ondas sonoras no alcanzarán ambos oídos al mismo tiempo. El retardo temporal se debe al hecho de que la distancia desde la fuente de sonido al oído izquierdo es algo mayor que al oído derecho. Por ello, las ondas sonoras deben recorren un trayecto algo más largo antes de alcanzar el oído izquierdo, que está algo más alejado. El cerebro registra el retardo temporal y nos informa de que el sonido se origina en un lugar un poco a la derecha de nuestra

40 LONGITUUD DE ONDA. Cuando los sonidos son ligeros (por encima de 1 khz), la longitud de onda juega un papel crucial para que el cerebro pueda determinar la dirección. Estos sonidos tienen todos una longitud de onda limitada, de menos de 30 cm. Cuando una persona oye sonidos de longitud de onda limitada, la cabeza funciona como una pantalla. Si el sonido proviene de un lugar a la derecha de la cara, la cabeza evitará que el sonido alcance el oído izquierdo. Los sonidos profundos, por otro lado tienen una longitud de onda mayor, y la cabeza no evita que estos sonidos alcancen ambos oídos. EL TONO DEL SONIDO. Si un sonido no proviene de los lados, sino de arriba, abajo o inmediatamente en frente, no existe retardo temporal en los oídos. En situaciones como esta, el oído externo es importante ya que ayuda a determinar el tono del sonido. La experiencia muestra que el tono puede ayudar a determinar el origen del sonido. La gente que monta en motocicleta utilizando casco, por ejemplo, a menudo encuentra difícil determinar de dónde proviene el ruido de una ambulancia, ya que el casco reduce la capacidad del oído externo de determinar el tono del sonido. CONCEPTO DEL PATRÓN DE EXCITACIÓN Como se ha visto anteriormente, el comportamiento de la membrana basilar frente a los estímulos sonoros puede resumirse en tres propiedades: existencia de ondas viajeras, dispersión de las componentes de distinta frecuencia a lo largo de la membrana y comportamiento pasabajos (considerando la totalidad de la membrana). Ahora bien, supóngase que se estimula a la membrana basilar con un tono puro, de nivel X db SPL. Debido a las propiedades antes descritas de la membrana basilar, la propagación del tono será tal que se producirá una onda viajera, cuya envolvente se muestra en la Fig. 2.1 La amplitud máxima de la envolvente depende de la intensidad del estímulo. Por otro lado, debido a la naturaleza del mecanismo de transducción de la señal sonora, dicha envolvente está asociada directamente con la actividad neural en el órgano de Corti, puesto que la tasa de generación de impulsos nerviosos depende de la amplitud de la señal. Así pues, se puede establecer una equivalencia directa entre la intensidad de la señal, la envolvente de la onda viajera y el grado de estimulación o excitación de los receptores auditivos (esto es, las células ciliares internas) y sus terminaciones nerviosas asociadas. Por esto, se define el patrón de excitación como la curva que representa, en función de la frecuencia, la magnitud de la actividad neural (o, lo que es equivalente, la envolvente de la onda viajera) expresada en unidades de intensidad sonora. De esta manera, es posible interpretar el patrón de excitación como una curva que resume las transformaciones de que es objeto la señal sonora en el oído

41 Figura Envolvente de la onda viajera provocada por un tono puro. La figura 2.1 muestra el patrón de excitación correspondiente a un tono de 1 khz y 60 db SPL. El valor del patrón de excitación en cualquier punto de la curva, expresado en db SPL, se denomina nivel de excitación; por definición, el nivel de excitación máximo en la curva corresponde al nivel de presión sonora del tono. UMBRAL DE AUDIBILIDAD. El umbral de audibilidad es aquel valor del estímulo físico a partir del cual la sensación comienza a o deja de producirse. El umbral de audibilidad está definido por la mínima intensidad o presión necesarias para que un sonido pueda ser percibido. Figura 2.2 Umbral de audibilidad. De la figura 2.2 se puede observar que el umbral de audibilidad no depende sólo de la intensidad o presión, sino que también es dependiente de la frecuencia del sonido senoidal de prueba. Nuestro sistema auditivo tiene un área de mayor sensibilidad entre los 500 y

42 3000 Hz, producida principalmente por las curvas de respuesta del sistema auditivo periférico (oído externo, medio e interno). Las curvas de la figura 3.2 muestran dos formas diferentes de medir el umbral de audibilidad, la mínima presión audible (MAP) y el mínimo campo audible (MAF). La mínima presión audible (MAP) se mide colocando pequeños micrófonos dentro del canal auditivo. La información (señal de prueba) es enviada, por lo general, por medio de auriculares. En el caso del mínimo campo audible (MAF) la medición se realiza en ausencia del sujeto, en cámaras anecoicas, colocando un micrófono en el centro mismo de donde se encontraba la cabeza del sujeto. Las diferencias fundamentales entre una curva y otra (la zona entre los 1.5 y los 6 khz) están dadas principalmente por las resonancias producidas en el pabellón y el canal auditivo externo. El oído externo aumenta la presión sonora en el tímpano en unos 15 db para frecuencias entre khz. La transmisión del oído medio es más eficiente para frecuencias medias. Figura 2.3 La figura 2.3 muestra las diferencias entre el nivel de presión sonora en el tímpano y el nivel de presión sonora en el campo libre, producto de lo expresado anteriormente. Originalmente (curvas calculadas por Fletcher y Munson) el umbral de audibilidad había sido definido como la mínima presión necesaria para percibir un sonido senoidal de 1 khz. La presión necesaria para ello es de (o una intensidad de ), valor tomado además como referencia para la determinación de valores absolutos. Es decir, el umbral de audibilidad es de 0 db para 1 khz. Sin embargo, cálculos más recientes de las curvas (Robinson y Dadson) mostraron que, si se mantiene el valor de umbral de audibilidad es de + 3 db para 1 khz. ENMASCARAMIENTO. como valor de referencia, el El enmascaramiento sonoro puede definirse como el proceso en el cual el umbral de audibilidad correspondiente a un sonido se eleva, debido a la presencia de otro sonido. Para ilustrar mejor este fenómeno, imagínese el siguiente experimento: Un sujeto audiológicamente normal se introduce en un ambiente anecoico y con bajo nivel de ruido acústico de fondo, y se le hace escuchar una señal sonora A (p. ej., un tono puro) que sea perfectamente audible, es decir, cuyo nivel de presión sonora esté muy por encima

43 umbral de audibilidad del sujeto a la frecuencia del tono. Se le pide al sujeto que juzgue (subjetivamente) la intensidad del tono de prueba A. Luego, se añade una señal sonora B (p. ej., una banda de ruido centrada en la frecuencia del tono) de bajo nivel SPL, y se va aumentando progresivamente el nivel de B, manteniendo constante el nivel de A. El sujeto notará que, a medida que aumenta el nivel de la señal B, la intensidad aparente o subjetiva de A disminuye hasta que, eventualmente, A se hace inaudible. En este caso se dice que la señal A está totalmente enmascarada por la señal B. Se cree que el enmascaramiento sonoro tiene su origen en los receptores auditivos situados en la membrana basilar. Los receptores que se encuentran estimulados por una señal A deben recibir un nuevo nivel de estimulación o excitación debida a otra señal B, tal que la diferencia entre la excitación debida a A y B juntas supere a la debida a A en una determinada magnitud: si esto ocurre, el sonido B será percibido; en caso contrario, B será inaudible. De esta forma, cada componente en frecuencia de cada señal sonora ocasiona un nivel de actividad neural (excitación) en diversas zonas de la membrana basilar, lo que altera la detectabilidad de otras componentes; de ahí la relación entre excitación y enmascaramiento. Para medir cuantitativamente la magnitud del enmascaramiento, así como para distinguir entre el umbral de audibilidad en condiciones de "silencio" (es decir, en ausencia de otra señal distinta a la señal de prueba) y el UA en condiciones de enmascaramiento, se define el umbral de enmascaramiento (UE) como "el nivel de presión sonora de un sonido de prueba necesario para que éste sea apenas audible en presencia de una señal enmascarante". De la definición anterior resulta obvio que los umbrales de audibilidad y de enmascaramiento deben ser idénticos en ausencia de señales enmascarantes. Si se representa en forma gráfica el valor del UE en función de la frecuencia (u otra variable análoga), se obtiene una curva denominada patrón de enmascaramiento. Como se verá, debido a la estrecha relación entre la excitación y el enmascaramiento, los patrones respectivos asociados a una misma señal son muy similares en su forma (no así en sus valores). Adicionalmente, se define los niveles de sensación (NS) de una señal de prueba como la diferencia, en db SL, entre el umbral de enmascaramiento y el umbral de audibilidad correspondientes a dicha señal y expresados en db SPL: NS db SL = UE db SL UA db SL (3.1) db La unidad " SL ", aplicada a cualquier parámetro relacionado con estímulos sonoros, se utiliza para recalcar el hecho de que es una medida relativa al umbral de audibilidad. Dependiendo de la ubicación temporal de la señal de prueba (P) con respecto a la señal enmascarante (E), se pueden distinguir tres situaciones posibles: 1) Enmascaramiento simultáneo: E y P se presentan solapados en el tiempo (E está presente durante toda la duración de P). 2) Enmascaramiento previo a la presentación de la señal enmascarante, o preenmascaramiento: E se presenta después de

44 Figura. 2.4 Ubicación temporal de las señales enmascarante y enmascarada. Enmascaramiento posterior a la presentación de la señal enmascarante, o postenmascaramiento: E se presenta antes que P. FRECUENCIA SUBJETIVA La respuesta correlativa al estímulo frecuencial de un sonido se denomina tono o altura tonal. El tono de un sonido depende fundamentalmente de su frecuencia. Sin embargo; la relación entre la frecuencia subjetiva o tono y la frecuencia real no es lineal y depende también en cierto grado de la intensidad física. Adicionalmente se presentan algunas peculiaridades de su percepción en los sonidos complejos que ya mencionamos anteriormente. En este caso nos limitaremos a la percepción del tono de los sonidos de una sola frecuencia o tonos puros. Si a un observador medio sin entrenamiento auditivo musical se le hace escuchar alternadamente dos tonos, uno de muy baja frecuencia y otro de 4,000 Hz; y se le pide después que ajuste un oscilador hasta que su frecuencia parezca estar a la mitad entre los dos primeros tonos, se observa que no se seleccionara una frecuencia de 2,000 Hz, sino una alrededor de 1,000 Hz. Esto significa que subjetivamente 1,000 Hz. Está aproximadamente a la mitad entre 0 Hz y 4,000 Hz. La unidad de frecuencia subjetiva se denomina MEL, DE LA PALABRA MELODIA y 0 mels a 2,400 mels cubren en el rango de frecuencia de 0 Hz a 16,000 Hz. La lámina 3.5 muestra la curva que relaciona la frecuencia real y la aparente subjetiva. INTENSIDAD SUBJETIVA DE TONOS PUROS (Sonoridad) La sonoridad es el atributo que nos permite ordenar sonidos en una escala del más fuerte al más débil. La sonoridad (en inglés = "loudness") es un atributo vinculado a la intensidad del sonido. No obstante, como vimos cuando estudiamos el umbral de audibilidad, la sonoridad no depende sólo de la intensidad de un sonido, sino también de su frecuencia. Más allá de ello, la sonoridad depende también de otras variables, como pueden ser el ancho de banda, el contenido de frecuencias y la duración del sonido. Una forma práctica de abordar el problema de la sonoridad es medir el nivel de sonoridad, es decir, determinar cuándo un sonido es igual de fuerte que

45 Figura 2.5 Las curvas de igual sonoridad, establecidas por primera vez por Munson y Fletcher en 1930 y recalculadas posteriormente por Robinson y Dadson, muestran la relación que debe existir entre las frecuencias e intensidades (o presión sonora) de dos sonidos senoidales para ser percibidos igual de fuertes, es decir, con la misma sonoridad. Los sonidos senoidales contenidos a lo largo de cada curva tienen la misma sonoridad. Esta dependencia de la frecuencia estaría dada principalmente por las características de transferencia del oído externo y el medio. También debe notarse que a medida que aumenta el nivel de presión sonora las curvas se hacen más planas, es decir, la dependencia de la frecuencia es menor a medida que aumenta el nivel de presión sonora. El nivel de sonoridad de un sonido cualquiera (complejo) se determina comparando su sonoridad con la de un sonido

46 Figura 2.6 Para 1 khz se ha definido que el nivel de presión sonora (en db) corresponde al nivel de sonoridad (en fon = phon). Así 0 db es igual a 0 fon y 120 db es igual a 120 fon. Eso siempre para sonidos senoidales con frecuencias de 1 khz. Obsérvese, por ejemplo, que un sonido senoidal con (aproximadamente) una frecuencia = 90 Hz y un nivel de intensidad = 40 db sigue teniendo un nivel de sonoridad = 0 fon. Las curvas mostradas son válidas para el campo sonoro directo. Nuestro sistema auditivo no es sensible por igual a sonidos provenientes de diferentes direcciones. Esa dependencia de la dirección depende, a su vez, también de la frecuencia. Es por eso que las curvas de igual sonoridad no serán iguales en el campo sonoro directo y en el campo sonoro difuso, es decir, en una situación -que es la más usual- en la que el sonido venga de todas direcciones. La siguiente curva muestra la corrección necesaria para que un sonido senoidal tenga igual sonoridad en el campo sonoro directo y en el difuso, en dependencia de la frecuencia de dicho sonido senoidal. Estas curvas tienen consecuencias directas en la reproducción de sonidos, dado que el balance (de alguna manera tímbrico) interno de los mismos varía según la intensidad con la cual el sonido es reproducido. Si se disminuye el nivel general del sonido, las componentes de frecuencia graves y las más agudas desaparecerán primero, producto de la característica de respuesta de nuestro sistema

47 Figura 2.7 Estas curvas también fueron utilizadas para diseñar medidores de nivel de presión que respondan a las características de nuestro sistema auditivo, a partir de la introducción de filtros similares a la curva de respuesta de nuestro sistema auditivo. Se usan los filtros de ponderación con curvas A, B y C (que dan lugar a las escalas de decibeles dba, dbb y dbc), donde las curvas A y luego la C son las más usadas. Figura 2.8 En la figura se puede observar que la curva A está basada de manera general en la curva de nivel de sonoridad de 30 fon, la curva B en la de 70 fon y la curva C a la de 100 fon. Esto indica que el tipo de curva a usar en una medición debe depender del nivel de presión del sonido mismo que se pretende medir. La utilización indiscriminada de un tipo de curva (generalmente la A) sin tener en cuenta el nivel del sonido medido no acerca la medición a nuestra realidad perceptiva. ESCALA DE SONORIDAD. Dado que la escala de fonos mide el nivel de sonoridad (y, en tanto tal, está relacionada con una escala logarítmica) no es posible comparar los fonos de dos sonidos para

48 cuál es su relación real de sonoridad. Se ha propuesto el sone como medida de la sonoridad. El sone está definido arbitrariamente como la sonoridad de un sonido senoidal de 1 khz con un nivel de presión sonora (SPL) = 40 db. Los experimentos han sugerido que la sonoridad percibida es una función exponencial de la intensidad física: Donde L = sonoridad, k = una constante que depende del sujeto del experimento y de las unidades usadas e I = intensidad. En una primera aproximación se puede afirmar que una duplicación de la sonoridad corresponde a un incremento de la intensidad en 10 db. Figura 2.9 Esta relación es válida para sonidos con niveles de 40 db o más, de manera que por ejemplo un sonido senoidal de 1 khz con un SPL = 50 db tendrá 2 sones, es decir, tendrá el doble de sonoridad que el mencionado anteriormente. Sin embargo, como se observa en la curva, para sonidos con niveles por debajo de los 40 db la función planteada anteriormente no se cumple, y la sonoridad cambia más rápidamente con la variación de SPL. Figura 2.10 La figura muestra la relación existente entre la sonoridad en sones de un sonido senoidal de 1 khz y el nivel de presión sonora del mismo - o, lo que es lo mismo en este caso, su nivel de sonoridad en

49 AUDICIÓN BINAURAL. La audición es un proceso complejo. El cerebro humano, para interpretar un sonido, ha de conjugar la información que le llega de ambos oídos. La información que el cerebro recibe de cada uno de los oídos es diferente salvo cuando están equidistantes de la fuente, porque ambos oídos están físicamente separados entre sí por la cabeza. Esta diferencia en la situación de los oídos es la que le permite al cerebro localizar la fuente sonora. En el sistema auditivo la sensación tridimensional está relacionada con la diferencia de amplitud y tiempo que recibe cada oído. Es decir, la localización de los sonidos en el espacio se consigue con el procesamiento por separado de la información de cada oreja y con la posterior comparación de fase y nivel entre ambas señales. Para determinar la dirección del sonido el cerebro tiene en cuenta 3 factores que interactúan: El retardo temporal y efecto Haas. La longitud de onda. El enmascaramiento RETARDO TEMPORAL. El retardo temporal se debe a que un mismo sonido producido por la misma fuente sonora casi nunca es igual para un oído que para el otro. Esto es fácil de entender. Físicamente nuestros oídos están separados por la cabeza. Esto provoca que las ondas sonoras recorran un trayecto algo más largo antes de alcanzar un oído (el más alejado de la fuente), que el otro (el más próximo). El cerebro registra el retardo temporal e informa que el sonido se ha originado a un lado o al otro de la cara. El retardo temporal es más evidente cuando se ha producido un sonido por impulso, por ejemplo, un clic o una explosión. Relacionado con el retardo temporal hemos de tener en cuenta el efecto Haas. EFECTO HAAS. El efecto Haas describe cómo el cerebro, si el sonido proviene de diversas fuentes, sólo tiene en cuenta aquel sonido que proviene de la fuente más cercana, pero localiza su origen como procedente de algún lugar intermedio entre todas. LONGITUD DE ONDA. Los sonidos por encima de Hz que tengan una longitud de onda pequeña (inferior a 30 cm), sólo serán escuchados por uno de los dos oídos. Esto se debe a que la cabeza funciona como una pantalla relativa y evita que una parte del sonido alcance al oído que está situado en el lado opuesto a la dirección del sonido. A la diferencia de fase provocada por la diferente distancia se suma así la diferencia de intensidad, amplitud o nivel acústico, para facilitar la localización espacial de la fuente sonora. ANCHOS DE BANDAS CRÍTICOS El ancho de banda crítico es un concepto desarrollado por Fletcher, que puede interpretarse como una medida de la selectividad frecuencial del oído. El ancho de banda crítico permite explicar por qué, dado un tono de una cierta frecuencia, una banda de ruido

50 centrada en dicha frecuencia produce la misma cantidad de enmascaramiento sobre el tono que una banda ancha de ruido, aun cuando el nivel de densidad espectral de ambos ruidos sea igual y, por ende, la energía del ruido de banda estrecha sea menor. Bajo la suposición de que un tono "sumergido" en una banda de ruido es apenas audible cuando la intensidad del tono es igual a la intensidad total del ruido enmascarante, Fletcher determinó que, cuando el ancho de la banda de ruido cae por debajo de cierto valor crítico, la densidad espectral del ruido debe ser inversamente proporcional al ancho de dicha banda para que el tono permanezca enmascarado; cuando el ancho de la banda de ruido supera dicho valor crítico, la densidad espectral del ruido enmascarante debe permanecer constante para que el tono sea apenas audible. En otras palabras, si el ancho de la banda de ruido varía, para enmascarar al tono es necesario que la energía del ruido contenida en un intervalo de frecuencias alrededor del tono sea constante. La energía efectiva de la señal enmascarante es aquella confinada en tal intervalo, mientras que el resto no contribuye al enmascaramiento del tono. El ancho de este intervalo crítico ha sido denominado ancho de banda crítico. De esta manera, el ancho de banda crítico (tal y como lo definió Fletcher) se obtiene cuando el ancho de la banda de ruido es tal que la intensidad de un tono de prueba apenas audible es igual a la intensidad de la banda de ruido. Ahora bien, esta medida de la selectividad del sistema auditivo es incorrecta, puesto que Fletcher basó su definición en dos suposiciones erróneas: Cuando el tono es apenas audible, la "relación señal a ruido" (SNR) entre las intensidades del tono y de la banda de ruido no es igual a 0 db. Por ejemplo, la intensidad de un tono apenas audible de 1 khz está unos 3 db por debajo de la intensidad total de una banda de ruido centrada en dicha frecuencia (es decir, una SNR de 3 db). Esta "relación señal a ruido" varía con la frecuencia del tono: a frecuencias bajas, es de unos 2 db, mientras que en las altas frecuencias llega a unos 6 db. A pesar de los errores implícitos en la definición de Fletcher, el concepto de un ancho crítico sigue siendo válido, puesto que numerosos experimentos psicoacústicos indican que las respuestas de los sujetos ante distintos fenómenos preceptúales cambian abruptamente cuando los estímulos sobrepasan un cierto ancho de banda. Así pues, se define una banda crítica (BC) como un intervalo de frecuencia que representa la máxima resolución frecuencial del sistema auditivo en diversos experimentos psicoacústicos. Adicionalmente, puede decirse que una BC constituye el intervalo de frecuencia en el cual el oído interno efectúa una integración espacial (es decir, espectral) de la intensidad de la señal sonora: la BC es el intervalo en el cual se "suma" la energía de las distintas componentes espectrales de la

51 CAPITULO 3.- EFECTOS DEL RUIDO Y PROTECCION AUDITIVA. DEFINICIÓN DE SONIDO Y RUIDO. Desde el punto de vista físico el Sonido es un movimiento ondulatorio con una intensidad y frecuencia determinada que se transmite en un medio elástico (Aire, Agua o Gas), generando una vibración acústica capaz de producir una sensación auditiva. La intensidad del sonido corresponde a la amplitud de la Vibración acústica, la cual es medida en decibeles (db). La Frecuencia indica el número de ciclos por unidad de tiempo que tiene una onda.(c.p.s. o Hertzios - Hz). El rango de frecuencia de los sonidos audibles en personas jóvenes y sanas es entre 20 Hz. Y Hz. Los ruidos de alta frecuencia son los más dañinos para el oído humano. En los programas de vigilancia médica del riesgo ruido en trabajadores, es posible detectar sus efectos iniciales en las frecuencias de 4000 y 6000 Hz (Señal de alerta). El valor mínimo de presión sonora que puede detectar el oído humano es de 2x10-5 Nw/m2, prolongándose hasta el umbral de dolor que se ubica cercano a los 20 Nw/m2. En vista de este rango tan amplio se requiere de la utilización de una escala logarítmica para la medición del sonido. El Ruido ha sido definido desde el punto de vista físico como una superposición de sonidos de frecuencias e intensidades diferentes, sin una correlación de base. Fisiológicamente se considera que el ruido es cualquier sonido desagradable o molesto. El ruido desde el punto vista ocupacional puede definirse como el sonido que por sus características especiales es indeseado o que puede desencadenar daños a la salud. Es clásico el ejemplo de los integrantes de alguna orquesta, aunque el sonido puede ser muy agradable, si supera los límites recomendados por los estándares internacionales debemos considerarlos ocupacionalmente expuestos a ruido. CLASIFICACIÓN DEL SONIDO SEGÚN SU VARIACIÓN. Ruido Constante: Es aquel cuyo nivel de presión sonora no varía en más de 5 db durante las ocho horas laborables. Ruido Fluctuante: Ruido cuya presión sonora varía continuamente y en apreciable extensión, durante el periodo de observación. Ruido Intermitente: Es aquel cuyo nivel de presión sonora disminuye repentinamente hasta el nivel de ruido de fondo, varias veces durante el periodo de observación, el tiempo durante el cual se mantiene a un nivel superior al ruido de fondo es de un (1) segundo o más. Ruido Impulsivo: Es aquel que fluctúa en un razón extremadamente grande (más de 35 db) en tiempos menores de 1 segundo. En la práctica el ruido se presenta como una mezcla de todos tipos, por ello acertadamente la norma venezolana recomienda el Nivel Sonoro Equivalente (Leq), el cual representa en un nivel de presión de sonido continuo constante la misma cantidad de energía sonora que el sonido continuo fluctuante medio durante el mismo periodo. Excepcionalmente en el Ruido Impulsivo, el criterio de mayor importancia es el valor pico, y por lo tanto el Nivel Sonoro Equivalente no es

52 EVALUACIÓN SUBJETIVA DEL SONIDO Y FUNDAMENTAL DEL RUIDO, LA AUSENCIA DE La frecuencia aparente de los sonidos complejos periódicos formados por una frecuencia fundamental y sobretonos armónicos, obedece a la misma relación, pero existe un caso especial de sonidos complejos que produce una impresión subjetiva muy singular. Si un sonido complejo esta formado por componentes de 100 Hz, 200 Hz, 300 Hz, 400 Hz y 500 Hz de igual amplitud, su frecuencia aparente corresponde a la fundamental de 100 Hz, y si se suprime la fundamenta, sorprendentemente la frecuencia aparente será la misma. En forma similar la frecuencia subjetiva de un conjunto de sonidos de igual nivel de 400 Hz, 600 Hz y 800 Hz, corresponde a la de un tono de 200 Hz, pero si se agregan componentes de 500 Hz, 700 Hz y 900 Hz, la frecuencia aparente bajara, correspondiendo a la de un tono de 100 Hz, a pesar de no estar presentes ni este tono ni sus armónicas de 200 y 300 Hz. El mismo fenómeno se observa, aunque en menor grado en un tono musical cuyas armónicas tienen amplitudes de distinto nivel. Este efecto se aprovecha en el diseño de radiorreceptores y explica porque el sonido emitido por pequeños altavoces es razonablemente bueno, a pesar de que por sus pequeñas dimensiones en si no pueden radiar a bajas frecuencias. TONO Y SONORIDAD Existe, como ya se indicó antes, una cierta dependencia entre la sonoridad y el tono percibido. Cuando la intensidad física de un sonido puro aumenta, el tono percibido puede aumentar o disminuir dependiendo de la frecuencia física. Se encuentra experimentalmente que para un aumento de la intensidad física: El tono percibido decrece para todas las frecuencias por debajo de 1,000 Hz, El tono resulta independiente de la intensidad física para frecuencias entre 1,000 Hz y 3,000 Hz y El tono percibido se eleva para frecuencias por arriba de 4,000 Hz. Esto sólo es válido para tonos puros ya que para sonidos complejos como la música los resultados son diferentes. ANÁLISIS EN FRECUENCIA Frecuentemente la lectura de energía total de un sonido efectuada con un medidor de nivel, no es suficiente como es el caso de la lectura del SPL o cualquiera de las medidas en las escalas de ponderación A, B, C y D cuando tenemos dos sonidos producidos por diferentes fuentes acústicas, las cuales dan un mismo nivel de presión sonora en db ya sea en una escala lineal o en su escala C, donde subjetivamente una de estas dos fuentes puede resultar más indeseable que la otra. Este hecho se presenta cuando se mide el ruido producido por una sierra circular y el ruido producido por un ferrocarril con la escala de ponderación A del medidor de sonido. Así se observa que la lectura del ruido del ferrocarril resulta más baja, y se puede predecir en forma correcta que la mayor parte de su energía se encuentra en las bajas frecuencias para las cuales el oído es muy sensible. En el caso

53 ruido producido por una sierra circular, la energía estará concentrada en las altas frecuencias. Sin embrago, el sonido debe analizarse con detalle desde el punto de vista de sus consideraciones mecánicas, como es el caso de la indeseabilidad, molestias o daños potenciales a la audibilidad. En tales casos se requiere llevar a cabo un examen de distribución de la intensidad en el espectro de frecuencias. El procedimiento de medición de la presión sonora en diferentes partes del espectro de frecuencias se conoce como análisis de frecuencias. Para el análisis de frecuencias se inserta un sistema de filtros, los cuales sólo dejaran pasar ciertas bandas de frecuencia que están normalizadas internacionalmente en los detalles cualitativos. Internacionalmente se acordó que las bandas preferidas serán las siguientes: Frecuencia central de la banda (Hz) Limites de banda (Hz) Inferior. Superior , ,400 2, ,800 5, ,600 11,200 Tabla 3.1 Definición normalizada de las bandas de octava. RUIDO PERCIBIDO (P.N.) Al aparecer las máquinas pesadas de pistón dentro de la transportación después de la Segunda Guerra Mundial, el ruido de los aviones se convirtió en un fastidio y el fono que había sido utilizado como una medida para corregirlos o anularlos no cumplía ya con este propósito resultando insuficiente. En 1940 el avión trajo como consecuencia una nueva fuente de disturbios para la comunidad. Por esta misma época Karl D. Kriter creó una nueva escala de medición en la cual el juicio de sonoridad fue sustituido por el de ruido percibido en db (ó PNdB), y el valor resultante se denominó nivel de ruido percibido. Este concepto básico ha sido modificado en diferentes ocasiones debido al cambio del ruido producido por las fuentes (máquinas) y también al refinamiento en las técnicas de medición del mismo. Sin embargo, no existen diferencias fundamentales entre el cálculo del nivel de ruido percibido y sus variantes con el proceso de S. Stevens para el cálculo de la sonoridad, el cual se apoya en las mismas bases. Se denomina ruido percibido a la impresión subjetiva de un medio ambiente sonoro ya esperado, no doloroso y que no provoque miedo o terror. La medición o estimación del ruido percibido (P.N.) como atributo subjetivo es de importancia central en la evaluación de sonidos o ruidos ambientales con la estimación de su contenido físico. Puede observarse que el concepto de ruido percibido como atributo subjetivo y

54 desarrollo histórico dentro de la clasificación de unidades escalares, se ha definido de una clara distinción entre sonoridad y ruido. En forma paralela al uso del sonómetro para la sonoridad, establece el NO Y para la unidad subjetiva del ruido. Como definición del noy se establece un sonido, el cual se juzga ser igualmente ruidoso que una banda de octava de ruido aleatorio, centrada en 1,000 Hz y con un nivel de presión sonora de 40 dbspl. En estas condiciones; los sonidos que se juzgan deben ser dos o tres veces más ruidosos, se designan como dos noy y tres noy respectivamente. Cuando hacemos referencia a la expresión: igual de ruidoso que, tratamos de decir que una persona deberá ser capaz de comparar sonidos que pudieran existir en una casa o habitación durante la noche o durante el día, tan pronto los escuche o los deje de escuchar. Así mismo; existe también en este caso una función de transferencia para pasar de escala subjetiva de noys a una escala de tipo db. Así un incremento de 10 dbspl en un sonido, equivale a duplicar su valor en noy. Se puede interpretar al PNdB como indeseabilidad de un ruido. NIVEL PERCIBIDO (PL) O MARK VII DE STEVENS (PLDB) El nivel percibido es una evaluación de la sonoridad o ruidosidad de un ruido; calculada a partir de medidas acústicas efectuadas en bandas de octava o tercias de banda de octava. El nivel percibido fue desarrollado como una medida de la sonoridad o ruidosidad del ruido, para proporcionar un compromiso entre el nivel de ruido percibido (PNdB) o nivel de ruidosidad y el nivel de sonoridad dado por el método Mark VI de Stevens. El nivel percibido PL conocido también como Mark VII, es una revisión del nivel de sonoridad Mark VI de 1972; desarrollado por Stevens para ser incorporado a la investigación tanto de la sonoridad como de la ruidosidad. Los principales cambios en este método de evaluación son los siguientes: El ruido de referencia es el ruido producido por una banda dada de ruido aleatorio de 1/3 de octava cuya frecuencia central de banda es ahora de 3,150 Hz en lugar del tono de 1,000 Hz y con un nivel de banda de 32 dbspl, al cual se asigna una magnitud percibida de un sono. Esta nueva referencia normalizada da como resultado una disminución en el nivel percibido PLdB de 8 PLdB, comparado con los valores de fonos dados para el método Mark VI. Debido a las investigaciones efectuadas, los contornos de igual sonoridad y ruidosidad son modificados para incorporarles los nuevos datos de sonoridad y ruidosidad. Al ser duplicada la magnitud percibida en sonos (sonoridad ruidosidad) se acompaña ahora de un incremento de la señal de 9 db en lugar del incremento de 10 db usado antes. El factor de enmascaramiento F, en el proceso de cálculo va a variar con el nivel, en lugar de permanecer constante. MÉTODO DE CÁLCULO. El procedimiento de cálculo para el nivel percibido supone que la señal de ruido se ha medido en bandas de octava, con lo cual los niveles en cada banda se convierten a valores percibidos en sonos y a continuación encontrado se convierte a nivel percibido calculado en PLdB por medio de la función de potencia que relaciona la magnitud percibida con la presión

55 PROCEDIMIENTO DE CÁLCULO: De la gráfica de la lámina 3.2 o de le tabla 3.6 PL I, convertir el nivel de presión sonora de cada banda a la magnitud percibida en sonos (sonoridad ruidosidad). Empleando la magnitud máxima percibida SM, encontrar el factor F a partir de la tabla 3.7 PL II, si se utilizan bandas de octava en. El análisis se resta 4.9 db al nivel de la banda más sonora. Se determina así el valor en sonos correspondiente, el cual sera usado para obtener el factor F. se duplica este valor y se usa para F. La magnitud total percibida en sonos se determina mediante la siguiente regla: S T n = SM + Fi=1 S i S M En donde: Sonoridad total del ruido en sonos. Sonoridad de la banda más sonora o máxima magnitud percibida. Factor que varía con el nivel de SM. n i = 1 Si Magnitud percibida de la banda de frecuencia. n es igual a 24 pare mediciones de 1/3 de octava o igual a 6 para mediciones de banda de octava. La magnitud total percibida puede convertirse a nivel percibido PLdB encontrando la ST en sonos en la columna de la tabla 3.8 PL III, y relacionando la columna de la extrema izquierda con la banda del nivel de presión en db. Para niveles ST por arriba de 20 db, el nivel percibido puede calcularse mediante la siguiente ecuación: PL= 32+9log 2 S T EJEMPLO DE APLICACIÓN. El espectro de ruido producido por un avión que sobre vuela el punto de medición analizado en bandas de 1/3 de octava, reporta los siguientes valores, dados en la tabla 3.9, calcúlese el nivel percibido en PLdB. Frecuencia central de la banda de 1/3 de octava en Hz 3 Nivel de banda en db Magnitud percibida en

56 Tabla 3.2 Datos del ejemplo de aplicación S S S P P P P i t t L L L L = sonos = ( ) = 526.2sonos = 32+ 9log = 32+ 9(3.32) log = log = 113.3PL db Nota: el valor de F permanece constante (F=0.227) por arriba de 219 sonos. CUANTIFICACIÓN DEL SONIDO Y RUIDO (NIVELES SONOROS) La unidad de cuantificación sonora es el decibel. En el trabajo experimental y de ingeniería se acostumbra expresar la presión sonora en N/m2, y la intensidad sonora en W/m2 y describir estas cantidades en forma relativa mediante el uso de escalas logarítmicas conocidas como niveles sonoros. La razón principal para el uso de estas escalas es el amplio rango de presiones e intensidades que se manejan en el ambiente sonoro. NIVEL DE INTENSIDAD SONORA. Se define como 10 veces la relación logarítmica de la intensidad de un sonido con respecto a la intensidad de referencia, que se expresa en db. I SIL= 10log10 ( db) I

57 db SIL I 0 = 10 = 10log W / cm I I 2 0 = W / m 2 El valor de humano. I 16 0 = W / 10 cm 2 corresponde con la intensidad mínima perceptible por el oído NIVEL DE PRESIÓN SONORA Se puede expresar a partir del nivel de intensidad sonora recordando que: SIL= 10log p SIL= 20log10, con lo cual: p0 10 I I 0 = 10log 10 p p p p 0 2 I c c c = p p 2 c 0 = 10log 10 p p 0 2 p Siendo 0 la presión que se usa como referencia. A esta última expresión se le define como nivel de presión sonora P = 2*10 Dinas / cm = 2 *10 N / m = 20µ N / m 20µ Pa 0 = P 20µPa El valor de = 0 corresponde a la presión sonora mínima perceptible por el oído humano, a la frecuencia de 1,000 Hz. NIVEL DE POTENCIA SONORA Se define como diez veces la relación logarítmica de la potencia sonora radiada por una fuente sonora cualquiera con respecto a la potencia sonora de referencia. W SWL= 10log10 ( dbswl ) W 3.9 db W 0 SWL = 10 10log W W Watts 0

58 W Watts El valor de 0 = corresponde a la potencia sonora mínima perceptible por el oído humano. En la tabla 3.10 se da la relación que existe entre intensidad, presión y nivel de sonido. db I P W x x x x x x x x x x Tabla 3.3 Relación entre intensidad, presión y nivel de sonido Obsérvese que un cierto número de db dado implica valores físicos reales diferentes relacionados con los conceptos clásicos, esto es 120 db equivalen a valores absolutos de 1 W/m2, 20N/m2 y 10 1 Watts. Por esta razón en la práctica se acostumbra asignar subíndices a los db según se trate el concepto acústico que se quiera indicar; así tendremos: dbspl. Para expresar niveles de presión sonora con referencia a 20 x 10 6 N / m2. dbsil. Para expresar niveles de intensidad sonora con referencia a W / m2. dbswl. Para expresar niveles de potencia sonora con referencia a Watts. NIVEL DE PRESIÓN SONORA (Conocido también como nivel de presión sonora total nivel lineal). El N.P.S. no se encuentra normalizado. Las referencias de normalización más conocidas son: INSTITUTO NACIONAL AMERICANO DE NORMALIZACIÓN (ANSI). Especificaciones para el nivel de presión sonora. COMISIÓN ELECTROTÉCNICA INTERNACIONAL (IEC). Recomendaciones IEC, publicación 179,medidor de precisión del nivel sonoro Recomendaciones IEC, publicación 225, filtros de banda de octava y 1/3 de octava para el análisis de sonidos y vibraciones Recomendación IEC, publicación 123, medición del nivel sonoro El N.P.S. es de uso internacional y tiene como propósito la simple medición física de un sonido, el cual da una ponderación igual a todas las frecuencias. Mide el nivel de ruido ambiental, pero proporciona poca información con respecto a la percepción de éste por el oído humano. Se usa normalmente en ingeniería cuando se necesita una medida que se relacione con la energía total del ruido. El N.P.S. fue usado como uno de los

59 ensayos para la medición de la magnitud del ruido, actualmente aunque no existe una normalización para el ancho de banda para el N.P.S., generalmente se considera de 20 Hz a 20,000 Hz. El equipo más reciente conocido para medir el nivel de ruido, involucra un rango de 10 Hz a 40,000 Hz. El N.P.S. puede expresarse en términos de una respuesta rápida o lenta, que corresponden a la rapidez con la cual el indicador del medidor (Sonómetro SLM) capta las fluctuaciones del sonido. Los tiempos de reacción promedio correspondientes son del orden de 0.2 segundos a 1.5 segundos. MÉTODO DE CÁLCULO DEL N.P.S. El N.P.S. puede determinarse empleando un medidor de nivel de sonidos (SLM) o puede calcularse según el nivel de sonido analizado por bandas de octava o tercios de octava (Medida redundante). Según este último procedimiento se procede a sumar los niveles de banda en base al cuadrado de sus presiones (Frecuentemente referida a la suma de las energías). EJEMPLO DE CÁLCULO Nivel de presión sonora medido a partir de bandas de 1/3 de octava del ruido producido por un avión de reacción del tipo DC 10 sobrevolando sobre el observador. Número Banda de 1/3 de octava Hz Nivel de banda db Presión cuadrática relativa * x x x x x x x x x x x x x , x , x , x , x , , x , x , x , x , x , x ,

60 Tabla 3.4 ejemplo de aplicación 24 2 P NPS T = 10log10 P 24 1 P P 0 2 = NPS = 10log NPS = 20log por lo tanto P P 2 0 NPS = log P P NPS 10 = 74= 10log por lo tanto 2 P 1 = log10 P = 10log 10 = log P P = 10 P P = 2.51x = 102.3dB 7 CURVAS DE PONDERACIÓN RESPUESTA RELATIVA PARA LOS MEDIDORES DE NIVEL SONORO Las respuestas en db se expresan en forma relativa con respecto a la respuesta a 1,000 Hz. Frecuencia en Curva A Curva B Curva C Curva D Hz

61 , , , , , , , , , , , , , , Tabla 3.5 Valores de las redes de

62 La ponderación para la curva D debe considerarse hasta el momento como provisional. Los valores listados en la tabla 3.12 se dan con una proximidad de 1/2 de octava y son los que se graficaron para obtener la lámina 3.3. IEC (965), publication 179, 1st ED precision sound NIVEL A. El nivel de presión sonora con ponderación A o nivel A es el N.P.S. obtenido filtrando el ruido con una red de ponderación que reduce cuantitativamente los efectos del ruido de bajas frecuencias para lograr una mayor aproximación a la respuesta del oído humano. El nivel A se mide en db con un sonómetro normalizado que contenga la malla o red de ponderación A como se muestra en la lámina 3.3, curvas de redes de ponderación. NORMALIZACIÓN ANSI. Especificaciones para el nivel de presión sonora IEC. Publicación 123. Recomendaciones para medidores del nivel de sonido, La unidad oficial para todos los niveles de sonido con las redes de ponderación es el db, como se verá esto también puede observarse en la literatura técnica como dba, dbb, etc. IEC, recomendaciones IEC, publicación 225, bandas de octava, 1/2 de octava y 1/3 de banda de octava. Filtros destinados para el análisis de sonido y vibración, El nivel A es de uso internacional y tiene como propósito proveer una medida simple que se correlacione mejor con la fijación humana de la sonoridad o ruidosidad de muchos tipos de sonidos. El nivel se emplea actualmente como un número simple para la valoración del ruido industrial, ruido de aviones y nivel de sonido de tráfico. Debido a que el SPL total no se correlaciona bien con la fijación humana de la sonoridad de un ruido, la red de ponderación A se adiciona a los sonómetros para atenuar los ruidos de bajas frecuencias de acuerdo con los contornos de ISO sonoridad. El nivel A está dado por la respuesta subjetiva de personas a quienes molesta un determinado tipo de ruido, esta característica con respecto a redes no ponderadas de niveles de presión sonora en el pronóstico de la respuesta humana al ruido ha hecho de ésta una medida ampliamente usada. MÉTODO DE CÁLCULO El nivel A puede determinarse empleando un sonómetro que contenga la red de ponderación A, pero también puede calcularse mediante la aplicación de los valores de ponderación A respecto a octavas ó 1/3 de octava, medidas sobre las bandas de frecuencia y sumando las bandas o las bases de las presiones a la tabla referida 3.12, también como la suma de las

63 EJEMPLO DE APLICACIÓN. Cálculo del nivel A a partir de medidas de bandas de 1/3 de octava del ruido producido por un avión sobrevolando por encima del observador. Frecuencia central de la banda de 1/3 de octava en Hz Nivel de banda en db Corrección para la ponderación A en db Nivel corregido en db Presión cuadrática relativa x x x x x x x x x x x x x106 1, x106 1, x106 1, x106 2, , x106 2, , x106 3, , x106 4, x106 5, x106 6, x106 8, x106 10, x106 Tabla 3.6 Ejemplo de aplicación P = 21,279.39x10 i SPL( A) = 10log NIVEL B Unidad: dbb 10 6 (21,279.39x10 Presión de referencia: 20 N/m2 6 ) = 103.3dB

64 El nivel de presión sonora de ponderación B ó nivel B es el SPL el cuál ha sido filtrado o ponderado cuantitativamente para reducir el efecto de ruido de baja frecuencia. El Nivel B se mide en db con un sonómetro normalizado que contenga la red de ponderación como se muestra en la lámina 3.3. NORMALIZACIÓN ANSI. Especificaciones para sonómetro. SL Recomendación IEC. Publicación 225, filtros de banda de octava, 1/2 y 1/3 de octava, designados para el análisis de sonido y vibraciones Recomendación IEC. Publicación 179. Sonómetros de precisión. El nivel B se diseño originalmente para hacer una medida que debería correlacionarse con sonidos de una sonoridad de entre 55 db y 85 db. Actualmente la ponderación B tiene uso restringido debido a la gran popularidad del nivel A para todos los niveles de sonido. MÉTODO DE CÁLCULO El nivel B puede determinarse empleando un sonómetro normalizado, pero también puede estimarse mediante la aplicación de los valores de ponderación dados en la tabla 3.12, las medidas en bandas de octava, 1/2 y 1/3 de octava y sumado las bandas en base al cuadrado de la presión (o suma de las energías) EJEMPLO DE APLICACIÓN Empleando los valores de ponderación y siguiendo el mismo procedimiento de cálculo dado para el nivel A. Calcular el nivel de presión con ponderación B del nivel de ruido producido por un avión cuyos datos se muestran. NIVEL C Unidad: dbspl(c) o dbc. El SPL con ponderación C o nivel C es el SPL, cuando ha sido filtrado para reducir el efecto de ruido de bajas frecuencias según la curva de ponderación C de la lámina 3.3. NORMALIZACIÓN ANSI. Especificaciones para la medición de nivel de sonido SI Recomendación del IEC publicación 225. Filtros de una octava, medidas y tercio de octava diseñados para el análisis de sonido y vibraciones, El nivel C se diseño originalmente para efectuar medidas que se correlacionarán con la sonoridad de ruidos por arriba de 85 db. Actualmente el nivel C y el nivel total de presión sonora SPL, son usados como sinónimos. Sin embargo el nivel C tiene algunos factores de ponderación sobre los finales de las altas y principios que de bajas frecuencias, pero aun así provee una aproximación para el nivel de presión absoluta de los sonidos más comunes MÉTODO DE

65 El nivel C puede determinarse empleado un sonómetro normalizado según la curva de ponderación C de la lámina 3.3, o bien puede estimarse cuantitativamente mediante la aplicación de valores de ponderación de la tabla 3.12 a los valores de los niveles medidos en bandas de 1, 1/2 o 1/3 de octava. Normalmente se observa que la suma de las energías es casi igual a los valores obtenidos sin la red de ponderación C puesto que las diferencias de correlación son relativamente pequeñas. EJEMPLO DE APLICACIÓN Se sugiere repetir el ejemplo del análisis dado para el nivel A, empleado ahora los valores de ponderación C de la tabla NIVEL D Unidad dbspl (D) o dbd. Presión de referencia: 20 N/m2 = 20 Pa El nivel de presión sonora con ponderación D o simplemente D, es el nivel de presión sonora que ha sido filtrado reduciendo el efecto del ruido de baja frecuencia e incrementando el efecto del ruido de altas frecuencias. El nivel D se mide en db con un sonómetro normalizado según la curva de ponderación D ilustrado en la lámina 3.3. NORMALIZACIÓN La red de ponderación D está considerándose para su incorporación IEC, publicación 179, sonómetro de precisión. El nivel D se desarrolla como una simple aproximación del nivel de ruido percibido. El nivel D es similar al nivel A en lo que respecta a la atenuación en bajas frecuencias de una manera aproximada de acuerdo a la respuesta del oído humano. Sin embargo, el nivel D se diseñó para relacionar a la ruidosidad relativa en todo el espectro de banda, mientras que el nivel A fue diseñado para ser referido a la sonoridad. La red de ponderación D da una respuesta en frecuencia inversa a la del contorno de 40 noys o igual al ruido percibido. El nivel de presión sonora con ponderación D puede estimarse a partir de las lecturas del nivel de sonido por medio de la siguiente ecuación: N. RP.. = N( D) + 7dB En donde: N.R.P. es nivel de ruido percibido N(D) es Nivel (D) Kriter (1970) propone tres diferentes niveles D: D1, D2 y D3 como un medio de estimación del N.R.P. La ponderación D2 está ajustada para tomar en cuenta un número relativamente pequeño de bandas críticas por abajo y por arriba de los 355 Hz. Se recomienda que el nivel D sea usado como una estimación del N.R.P. para aquellos sonidos que tienen una energía predominante por arriba de los 355

66 MÉTODO DE CÁLCULO El nivel D puede determinarse empleando un sonómetro normalizado que contenga la red de ponderación D o bien considerando la ponderación D dada en la tabla 3.12, aplicada a los niveles de bandas de 1, ½ ó 1/3 de octava. Cuando se dispone de la medida del nivel en bandas de 1 ó 1/3 de octava, probablemente el N.R.P. debería calcularse en lugar del nivel D2 en vista de que el nivel D es sólo una aproximación del N.R.P. SENSIBILIDAD DIFERENCIAL En estudios experimentales efectuados en ambientes acústicos controlado una persona normal oyente es capaz de registrar un cambio en el nivel de presión sonora de alrededor de 1 db de un tono puro entre 50 Hz y 10,000 Hz. Si el nivel de sensación, esto es, el nivel sobre el umbral, del tono es mayor de 50 db. Lo anterior es cierto solo cuando el nivel se cambia en forma, ya que cambios lentos o diferidos con intervalos de interrupción requieren de variaciones mayores para ser perceptible Bajo condiciones de laboratorio, con sonidos suministrados con audífonos, pueden registrase cambios del orden de 0.3 db en el rango de 40 db, se requieren variaciones de nivel de 1 db a 3 db para se perceptibles. Por lo que respecta a la frecuencia, arriba de 500 Hz y para niveles mayores de 40 fonos, la variación mínima perceptible corresponde a una relación de f / f casi constante de 0.2 % a 0.3 % (aproximadamente a 4.5 mels). A frecuencias menores de 500 Hz los mismos niveles el valor f mínimo perceptible es casi constante y de casi 3 Hz, correspondiendo también a una variación aproximada de 3 mels. INDICES DE VALORACION DE DIFERENTES FUENTES DE RUIDO. Nivel de presión acústica en toda la banda. Nivel sin ponderar en el rango de frecuencias audibles. Nivel de presión acústica ponderado. 1. Ponderación A, es la escala de medida de niveles que compensa las diferencias de sensibilidad que el oído humano tiene para distintas frecuencias dentro del campo sonoro. db(a). (sigue aproximadamente a la curva isofónica de 40

67 Figura 3.1 Curva de ponderacion A. 2. Nivel de sonoridad, de un sonido es de n fonos, es cuando en un ser humano normal la sonoridad, en recepción binaural, producida por el sonido, es equivalente a un sonido de 1000 Hz cuyo nivel de presión acústica es de n db superior a la presión de referencia. 3. Sono, es la sonoridad de un tono simple de 1000 Hz y un nivel de intensidad de 40dB. CURVAS DE VALORACION NR. Permite asignar al espectro de frecuencias de un ruido, medido en bandas de octava, un sólo número NR, el cual corresponde a la curva que queda por encima de los puntos que representan los niveles obtenidos en cada banda de nuestro ruido. A continuación se adjuntan una gráfica de curvas y la tabla de valores NR para diversos recintos, los cuales se recomienda no se

68 Recintos Figura 3.2 Curvas NR. Rango NR Talleres Oficinas Mecanizadas Gimnasios, piscinas Restaurantes, bares, cafeterías Despachos, bibliotecas, Juzgados Cines, hospitales, salas de conferencia, iglesias Aulas, estudios de grabación, grandes salas de conferencia Salas de concierto, teatros Clínicas, recintos para audiometrías CURVAS DE VALORACION NC. Tabla 3.7 Valores aceptables NR para diferentes recintos. Originalmente se pretendió relacionar el espectro de un ruido con la perturbación que producía en la comunicación verbal, teniendo en cuenta los niveles de interferencia de la palabra y de los niveles de

69 Figura 3.3 En estudios de grabación sonora, no debe superarse la curva de valor de índice NC de 15 a 20. CURVAS DE VALORACIÓN PNC A las curvas NC se le hicieron una serie de cambios para dar forma a las curvas PNC (Prefered Noise Criteria). Estas curvas no han sido aceptadas internacionalmente, aunque se podrán usar igual que las curvas

70 Figura 3.3 Curvas NC. En la siguiente tabal se muestran conjuntamente los valores recomendados de máximo índice para diferentes tipos de recintos. Este índice lógicamente vendrá determinado por las actividades humanas que se realicen en ellos. Recinto NR NC PNC db db(a) Estudios de radio, televisión Salas de música, auditorios Teatros Hospitales Iglesias Viviendas, hoteles Salas de lectura, aulas Salas de conferencias pequeñas Oficinas, restaurantes Juzgados Oficinas medias Bibliotecas Bancos, tiendas, oficinas grandes

71 Gimnasios y piscinas Cines Tabla 3.8 Valores permisibles para diferentes recintos. CRITERIOS SOBRE RUIDO DE LA ORGANIZACIÓN MUNDIAL DE LA SALUD En la lista siguiente se proporcionan valores límites recomendados por la Organización Mundial de la Salud. Las cifras representan los valores máximos a menos que se indique lo contrario. Más abajo se explican las abreviaturas. Límite Efecto a evitar o situación en la que se aplica dba Incomodidad auditiva dba Riesgo de daño físico (por ejemplo, perforación del tímpano) 130 dba Dolor agudo 70 dba L eq24 Daño auditivo despreciable 30 dba L eq Excelente inteligibilidad 45 dba L eq Inteligibilidad completa dba L eq Inteligibilidad razonablemente buena T rev < 0.6 s T rev = s S/N > 0 db S/N > 10 db - 15 db Adecuada inteligibilidad Inteligibilidad adecuada para los hipoacúsicos Comprensión de la palabra Comprensión de la palabra extranjera, escuela, teléfono, mensajes complejos 100 dba L eq4 Conciertos 90 dba L eq4 Discotecas 140 db peak Sonidos Impulsivos ASPL < 80 dba CSPL < 130 dbc Juguetes, en el oído del niño Juguetes, en el oído del niño 30 dba L eq Ruido interior dba L max (fast) Eventos ruidosos aislados al dormir 45 dba L eq Ruido externo al dormir (ventanas abiertas, reducción de 15 db) 35 dba L eq Salas de hospital 45 dba L max (fast) Eventos ruidosos aislados, salas de hospital dba L eq Exteriores de

72 40-50 dba L eq Exteriores de noche T rev = 1 s Buffet de escuela 55 dba L eq Patios de escuela Si L eqc - L eqa > 10 dba y L eqa < 60 dba Si L eqc - L eqa > 10 dba y L eqa > 60 dba Sumar 5 dba a L eqa Sumar 3 dba a L eqa Tabla 3.9 Valores recomendados por la O.M.S. ABREVIATURAS L eq : Nivel equivalente durante la medición L eq24 : Nivel equivalente durante 24 horas L eq4 : Nivel equivalente durante 4 horas L eqa : Nivel equivalente con compensación de frecuencia A L eqc : Nivel equivalente con compensación de frecuencia C L max : Máximo nivel con una dada respuesta (rápida, lenta o impulsiva) Peak: Máximo nivel instantáneo fast: Respuesta con una constante de tiempo de.125 s slow: Respuesta con una constante de tiempo de 1 s SPL: Nivel de presión sonora dba: Decibel compensación A dbc: Decibel compensación C S/N: Relación señal / ruido, en general en db T rev : Tiempo de reverberación (tiempo que demora el sonido en extinguirse al cesar la fuente) Esta información fue tomada del libro "Community Noise", editado por Berglund and Lindvall, publicado por el Karolinska Institute, Suecia, que puede obtenerse de la Universidad de Estocolmo. NIVEL SONORO CONTINÚO EQUIVALENTE (NSCE o LEQ) NORMA ISO (E) El NSCE o LEQ (Equivalent Sound Level) se define como el promedio del nivel de ruido (usualmente nivel A) integrado sobre un periodo específico de tiempo. El propósito del NSCE es ofrecer un valor medible simple de la relación ruido tiempo de exposición para un periodo predeterminado de tiempo. Los métodos de medición más recientes permiten una evaluación del ruido fluctuante sobre largos periodos de tiempo. El término EQUIVALENTE significa que el valor numérico del ruido o sonido fluctuante es equivalente en nivel al ruido en estado estacionario en la misma cantidad total de energía. El periodo de integración del tiempo puede ser variado en duración (REVEM; 2 minutos, 2 horas, 24 horas, 48 horas, etc.). Aplicando los conceptos anteriores a un ambiente laboral en el que existen niveles elevados de ruido, el NSCE se podría redefinir como el nivel sonoro en dba que si estuviera presente durante 40 horas por semana, daría el mismo INDICE COMPUESTO DE EXPOSICION AL RUIDO, que los distintos niveles sonoros medidos en una

73 El INDICE COMPUESTO DE EXPOSICION AL RUIDO (Ei) se define como la suma de los INDICES PARCIALES DE EXPOSICION al ruido para todos los niveles sonoros durante una semana de trabajo de 40 horas. El índice parcial de exposición al ruido es el índice determinado por un nivel sonoro y su duración durante una semana de trabajo de 40 horas. El ruido es, en general, un sonido desagradable o molesto, generalmente aleatorio que no tiene componentes bien definidos; (NOM I ). Es todo sonido que causa molestias, interfiere con el sueño, trabajo o descanso, o que lesiona o daña física y psicológicamente al individuo, la flora, la fauna y a los bienes de la nación o de particulares (NOM C ). Para nuestros fines, se entenderá como ruido a los sonidos cuyos niveles de presión sonora en combinación con el tiempo de exposición de los individuos a ellos, pueden ser nocivos a su salud y bienestar. RUIDO ESTABLE. Es aquel que se registra con una variación de su nivel de presión sonora no superior a 2 db. RUIDO FLUCTUANTE. Es aquel ruido inestable que se registra durante un periodo menor a 1 segundo. RUIDO IMPULSIVO. Es aquel ruido inestable que se registra durante un periodo menor a 1 segundo. RUIDO INESTABLE. Es aquel que se registra con una variación de su nivel de presión sonora superior a +2 db. Norma (NOM AA ) Clasificación de ruidos. MÉTODO DE CÁLCULO MATEMÁTICO DEL NSCE. Se define al NSCE como: T 1 pi( t) 1 LEQ= 10 log10 dt = 10log10 10 T 0 p0 T 0 Para valores discretos: LEQ= 10log T M i= 1 ti log SPLi 10 T SPLi 10 dt Cuando el SPL se filtra con una red de ponderación A de un sonómetro normalizado se tiene que: 2 p 2 NS( A) p SPL ( A) = NS( A) = 10log10 log10 = p0 10 p de 3.13 y 3.12: M M 1 1 NS( A) i 1NS( A) i LEQ= 10log ti log10 = 10log ti log10 10log T i= 1 10 i=

74 En donde: NS ( A) i es nivel sonora A evaluado en el periodo i ti es tiempo de exposición del periodo i T es tiempo total de exposición. ti T = M i = 1 EJEMPLO DE APLICACIÓN: Calcular el NSCE de un individuo en un ambiente laboral que se ha expuesto a los niveles sonoros A, en los tiempos de exposición especificados en la tabla. Nivel sonoro dba Tiempo de exposición en Exposición horas (10 minutos) 1/ (45 minutos) ¾ 3 92 (300 minutos) 5 Tabla 3.10 Ejemplo de aplicación De la ecuación. 3.14: LEQ= 10log10 log10 + log LEQ= 10log (4.019x x10 LEQ= 10log LEQ= 10x( ) LEQ= dB A (0.7089x10 MÉTODO DE CÁLCULO 10 ) log x log 10 ) ISO (E) para determinar el NSCE Este método se emplea en aquellos centros de trabajo que tengan establecida la semana laboral de 40 horas. Se determina el índice de exposición parcial al ruido a partir de la duración total durante una semana laboral para cada NS(A) de la tabla3.15, tabla A del anexo No. 2 a partir de la intersección con la columna del NS(A) correspondiente. Si el valor no se encuentra se puede interpolar por un método adecuado, el valor buscado. Si la duración semanal total es menor a 10 minutos se debe utilizar el valor mínimo de 10 minutos. Se determina el índice de exposición compuesto al ruido sumando todos los índices de exposición parcial al ruido. Se determina el NSCE localizando el valor de índice de exposición compuesta al ruido en la tabla 3.16, tabla B del anexo 2, en la columna derecha. Para los valores no localizados en las tablas A y B deberán emplearse las siguientes ecuaciones: ti 1 Ei= (log10 0.1( NS( A) 70) En

75 Ei es índice de exposición parcial. ti es tiempo total de exposición por semana en horas al NS(A). LEQ = log10Ei db( A) 3.16 La tabla 3.17 muestra el tiempo máximo permisible de exposición por jornada de trabajo en función del nivel sonoro continuo equivalente. Tiempo en horas NSCE en db(a) Tabla 3.11 Tiempo máximo permisible de exposición al ruido Ejemplo de aplicación: Exposición. NS(a), db(a) ti en horas Ei Tabla 3.12 ejemplo de aplicación Para t1=1 hora y NS(A)=114 db(a) 1 1 Ei1 = [ log10 0.1(114 70) ] Ei1 = log = 85,118.86= dB( A [ ] ) Para t2=4.5 horas y NS(A)=105 db(a) Ei2 = [ log10 0.1(105 70) ] Ei2 = log = 3,162.27= dB( A [ ] ) Para t3=30 horas y NS(A)=92 db(a) Ei Ei = = 40 1 [ log 0.1(92 70) ] [ log 2.2] = = dB( A) 10

76 3 1 LEQ= log10i= Ei= log 10 [ ] LEQ= log 10 [ 1,102.58] = LEQ= dB( A) PÉRDIDA DE AUDICIÓN INDUCIDA POR EL RUIDO. Mecanismo de la injuria por ruido Teoría del Micro trauma: Los picos del nivel de presión sonora de un ruido constante, conducen a la pérdida progresiva de células, con la consecuente eliminación de neuroepitelio en proporciones crecientes. Teoría Bioquímica: Postula que la Hipoacusia se origina por las alteraciones bioquímicas que el ruido desencadena, conllevando a un agotamiento de metabolitos y en definitiva a la lísis celular. Estos cambios bioquímicos son: Disminución de la presión de O2 en el conducto coclear. Disminución de los ácidos nucleicos de las células. Disminución del Glucógeno, ATP, etc. Teoría de la conducción del Calcio intracelular: Se sabe que el ruido es capaz de despolarizar Neuronas en ausencia de cualquier otro estimulo. Estudios recientes al respecto han demostrado al menos que, las alteraciones o distorsiones que sufre la onda de propagación del calcio intracelular en las Neuronas son debidas a cambios en los canales del calcio, pudiendo explicar esto, algunas de las alteraciones Neurológicas que se presentan durante la exposición a ruido. Mecanismo mediado por Macrotrauma: La onda expansiva producida por un ruido discontinuo intenso es transmitida a través del aire generando una fuerza capaz de destruir estructuras como el tímpano y la cadena de huesecillos. Factores determinantes en los efectos deletéreos del ruido Variabilidad Biológica (Susceptibilidad individual) La susceptibilidad al ruido puede ser hereditaria, debida a ototóxicos, meningitis, Diabetes Mellitus, Hipertensión arterial y otros. La Prueba de Peyser nos permite determinar la "sensibilidad al ruido". Mide en definitiva la fatiga auditiva. ESPECTRO DE FRECUENCIA En general los sonidos de alta frecuencia son más dañinos que los de baja frecuencia. En el ambiente laboral predomina la exposición a ruidos de alta frecuencia, dependiendo su efectos dañinos de la intensidad y tiempo de exposición entre otros TIEMPO DE EXPOSICIÓN DIARIA. Indudablemente la duración de la exposición está directamente relacionada con la intensidad del ruido, el nivel de ruido equivalente continúo (Leq) y la dosis

77 Edad: La Presbiacusia es un proceso degenerativo natural de la capacidad auditiva que se inicia para algunos autores a los 35 años en promedio, lo cual favorece el efecto nocivo del ruido. La presbiacusia temprana se asocia a pérdida rápidamente progresiva de la capacidad auditiva en trabajadores expuestos a ruido. Sexo: En general la mujer tiene agudeza auditiva superior a la del hombre ya que tiene el umbral de audición mas bajo. Existe evidencia significativa de que la mujer es más resistente al ruido que el hombre. Enfermedades concomitantes del Oído: Son determinantes los antecedentes de patología del Oído medio, tales como Infecciones, perforación timpánica o anquilosis de la Cadena de huecesillos. Esto puede conllevar a la pérdida del Reflejo Estapedial SÍNDROMES AUDITIVOS Desplazamiento Temporal del Umbral de la Audición (DTU) La exposición a ruidos intensos, con frecuencia causa una ligera disminución de la sensibilidad auditiva, y a menudo se acompaña de Zumbidos, por lo general dura pocas horas; pero puede ser más prolongada si la intensidad del ruido ha sido grande. Para considerar que una persona ha sufrido solo un desplazamiento transitorio del umbral de la audición, deberá tener una recuperación total de sus facultades auditivas después de un lapso de reposo de 16 horas. Desplazamiento permanente del umbral de la audición.(dpu) o Sordera Ocupacional: Como resultado de la acción perturbadora del ruido, sobre los estereocílios de las células especializadas del órgano de Corti, sobreviene en forma irreversible, la incapacidad de estos transductores electromecánicos para transmitir la señal nerviosa. Debemos tener presente que el riesgo para desarrollar Sordera Ocupacional Inducida por Ruido está en directa relación con el tiempo de exposición, la intensidad del ruido, así como factores genéticos que predisponen al trauma acústico. La Sordera Ocupacional Inducida por Ruido ejerce su mayor efecto en las zonas de la Cóclea encargadas de recibir los sonidos de alta frecuencia. Por lo general el déficit es más grave para las frecuencias cercanas a Hz, extendiéndose progresivamente hacia las Frecuencias de la Conversación (500 a 2000 Hz.). Los pacientes se quejan de deterioro progresivo de la audición, aunque éste síntoma es reflejo de la ineficacia de un programa de Protección de la Audición, ya que muy constantemente las deficiencias auditivas se inician en las áreas de alta intensidad, mucho antes de que lesión abarque las zonas que interfieren en las frecuencias de la conversación. A menudo el examen audiométrico formal, revela Sordera bilateral neurosensorial con predominio del déficit para las altas frecuencias, con una caída máxima que se presenta alrededor de los Hz en el audiograma de tonos puros. Se han descrito 4 períodos en la evolución de la Sordera: Periodo de Instalación del déficit permanente. Estimado en aproximadamente 1 mes. Periodo de Latencia Total. Lapso de tiempo variable, en relación a la susceptibilidad individual y la intensidad del ruido. Periodo de Latencia Subtotal. Pérdida que se extiende a 2 o 3 Octavas. Tiene duración de 2-3 años hasta

78 Periodo Terminal. La pérdida se extiende a la frecuencia de 500 Hz., suele acompañarse de acúfenos continuos y en menos proporción vértigo. Es posible sufrir desplazamiento permanente del umbral de la audición si hay exposición a ruido discontinuo intenso; como el que se produce en una explosión, en este caso la sordera es de tipo conductiva debido a lesión timpánica o en la Cadena de huesecillos por efecto de la onda expansiva. Con menor frecuencia el ruido discontinuo intenso puede provocas daño al órgano de Corti, por efecto de su onda expansiva. Entre otros efectos auditivos provocados por la exposición a ruido se encuentra el Tinnitus, caracterizado por una falsa sensación de sonido que frecuentemente acompaña a la Hipoacusia y el cual es muy molesto. El Tinnitus puede ser continuo o intermitente y se exacerba generalmente con la exposición al ruido. Dependiendo de la intensidad, el ruido puede distorsionar la comunicación interpersonal en el área de trabajo, pues durante la exposición a dos sonidos simultáneos el de mayor intensidad anula la percepción del otro, demostrado esto al superponer dos sonidos de igual frecuencia (Diferente Intensidad) en la clásica Prueba de Stenger. EFECTOS FISIOLOGICOS PROVOCADOS POR UN RUIDO. El Ruido se considera esencialmente cualquier sonido innecesario e indeseable y es por ello que puede deducirse que se trata de un riesgo laboral nada nuevo que ha sido observado desde hace siglos. Es a partir del advenimiento de la revolución industrial cuando verdaderamente un gran número de personas comenzó a exponerse a altos niveles de ruido en el sitio de trabajo. A partir de la revolución industrial y hasta nuestros días se ha prestado gran atención al ruido como un importante riesgo ocupacional asociado a la pérdida permanente de la capacidad auditiva. Actualmente el Ruido es el riesgo laboral de mayor prevalencia; por lo que se señala como un verdadero problema de salud pública, tanto por sus efectos auditivos como por los extra-auditivos. Se estima que más de 35 millones de trabajadores en USA están expuestos a ruido en su sitio de trabajo (Ladou) y alrededor de 2 millones con edades entre 50 y 59 años tienen pérdida auditiva indemnizable, atribuida a la exposición a niveles de ruido excesivo (Zenz). EFECTOS AUDITIVOS. De toda una extensa gama de efectos que puede provocar la exposición a ruido, el más estudiado y conocido es el de la pérdida de la audición de tipo neurosensorial. Esta alteración es debida a lesión de las microvellosidades del Organo de Corti (Oído Interno), condicionado por la exposición crónica (Trauma acústico crónico) a niveles de ruido superior a 85 db para una jornada de 8 horas, o el equivalente establecido por las agencias reguladoras (Norma COVENIN Venezolana, Occupational Noise Exposure-OSHA). El Trauma acústico crónico tiene la particularidad de provocar su efecto inicial sobre el grupo de estereocílios del órgano de Corti encargados de percibir los sonidos de alta frecuencia porque este es el tipo de ruido mas abundante en el área industrial, ubicándose el déficit inicial generalmente entre y Hz. Ulteriormente el daño se extiende hacia el área donde se encuentran los estereocílios que se encargan de generar la señal nerviosa resultante de la estimulación de ruido con frecuencia que oscila dentro del rango de sonidos audibles para el humano (<3.000 Hz), lo cual se traduce en pérdida de la capacidad para la comunicación hablada (Trauma acústico crónico con

79 La Desviación Transitoria del Umbral de la Audición (D.T.U.) es otro de los efectos atribuidos a la exposición a ruido en el trabajo que debe ser considerado por su particular condición de transitoriedad. Se caracteriza por una ligera disminución de la sensibilidad auditiva, y a menudo se acompaña de zumbidos, por lo general dura pocas horas; aunque puede prolongarse, no suele sobrepasar el lapso de 16 horas desde la última exposición. Puede considerarse el trastorno auditivo más frecuente y en el cual debemos hacer mayor énfasis en su prevención, ya que las pérdidas transitorias se transforman en alteraciones permanentes. También es posible sufrir deterioro auditivo como consecuencia del efecto abrupto de ruido producto de una explosión (Ruido discontinuo intenso), conocido como Trauma acústico agudo. Aunque es posible sufrir deterioro de la capacidad auditiva de tipo neurosensorial por este mecanismo, lo más frecuente es la producción de sordera de tipo conductiva por incapacidad del oído externo o medio para transmitir la onda sonora hacia el oído interno debido a lesión de las estructuras anatómicas del oído externo y medio. Entre otros efectos auditivos provocados por la exposición a ruido se encuentra el Tinnitus, caracterizado por una falsa sensación de sonido que frecuentemente acompaña a la hipoacusia y el cual es muy molesto. El Tinnitus puede ser continuo o intermitente y se exacerba generalmente con la exposición al ruido. Dependiendo de la intensidad, el ruido puede distorsionar la comunicación interpersonal en el área de trabajo, pues durante la exposición a dos sonidos simultáneos el de mayor intensidad anula la percepción del otro, demostrado esto al superponer dos sonidos de igual frecuencia (Diferente Intensidad) en la clásica Prueba de Stenger. EFECTOS EXTRA-AUDITIVOS. Al ruido por definición se le otorga el carácter de "Sonido no deseado", lo cual implica que el sujeto participa directamente, relacionando las características de la sensación sonora con una respuesta psicofisiológica de agrado o de rechazo. Últimamente las líneas de investigación en el campo del ruido industrial se han dirigido hacia los efectos extra-auditivos de esta exposición, pues es amplia la literatura que señala las diferentes interconexiones que realiza la Vía Auditiva, entre ellos los centros auditivos en tallo cerebral, el tálamo, corteza cerebral, formación reticular e hipotálamo, lo cual se traduce en una serie de efectos en el Sistema nervioso Central (S.N.C.), Sistema Nervioso Autónomo (S.N.A.) y el Sistema Endocrino (Martí Mercadal).Se sabe por medio de estudios recientes que el ruido es capaz de despolarizar neuronas en ausencia de cualquier otro estimulo mediado por mecanismos relacionados con la onda de propagación del calcio intracelular en los microcanales iónicos de las células nerviosas, pudiendo esto explicar parte de las alteraciones neuro-psiquiátricas que se presentan durante la exposición a elevados niveles de ruido (Brugrim). Stanfeld (1.992), citado por Martínez, estudió la sensibilidad al ruido y desordenes psiquiátricos, encontrando una asociación significativa entre Depresión y alta sensibilidad al ruido. La O.M.S. (1980) señala que la exposición a ruido puede evocar distintas clases de respuestas reflejas, especialmente cuando el ruido es de carácter desconocido o inesperado. Estos reflejos son mediados por el Sistema Nervioso Vegetativo y representan una parte del patrón de respuesta conocido como "reacción al stress". Si la exposición al ruido se mantiene pueden ocurrir patrones de inadaptación psicofisiológica con repercusiones neurosensoriales, endocrinas, cardiovasculares, digestivas, etc., de tal manera que ruido pasaría a comportarse como un estresor de tipo físico. Así mismo, la exposición a ruidos intensos puede ocasionar trastornos del equilibrio, sensación de malestar y

80 psicofisiológica, que afecta los niveles de rendimiento. Existen resultados muy controversiales en muchas de las investigaciones actuales relacionadas con los efectos extra-auditivos asociados a exposición a ruido industrial. En el sistema cardiovascular destacan los hallazgos relacionados con las cifras de tensión arterial pues mientras algunos autores asocian al ruido con niveles elevados de tensión arterial, otros lo asocian con hipotensión arterial. Un comité de expertos en identificación de enfermedades relacionadas con el trabajo (OMS-1.989), estimó que era preciso investigar más para determinar el verdadero papel del ruido en la génesis de Hipertensión arterial. Para cuantificar estos daños es necesario tener en cuenta lo siguiente: HISTORIA CLÍNICA MEDICO OCUPACIONAL: Historia Clínica convencional en el marco de las condiciones y medio ambiente de trabajo, enfatizando en antecedentes como diferentes ocupaciones desempeñadas, Sordera familiar, tratamiento prolongado con drogas ototóxicas, infecciones complicadas del oído, aficiones, deportes, etc. AUDIOGRAMA DE INGRESO. Permite tener un registro de referencia de las condiciones de la capacidad auditiva del nuevo empleado. La importancia de este estudio para la adecuada colocación del trabajador radica en que aquellos aspirantes con deterioro pre-existente no deben ser expuestos a ambientes de trabajo ruidosos. En algunos países como Venezuela existe responsabilidad penal para el patrono por el hecho de agravar una condición previa conocida, al exponer al afectado a ambientes de trabajo adversos. ANTECEDENTE DE EXPOSICIÓN A RUIDO CON LEQ SUPERIOR A 85 DB. Criterio de exposición ampliamente aceptado y en el cual existe innegable evidencia de que la mayoría de los expuestos tiene algún grado de afectación de su capacidad auditiva en una jornada normal de 8 horas, sin protección auditiva. El ajuste del tiempo de exposición se reduce a la mitad por cada 3 db que se incrementa la intensidad del sonido, 88 db permisible 4 horas, 91 db permisible 2 horas, 94 db permisible 1 hora, etc. Cuando se sobrepase cualquiera de los criterios antes señalados puede aceptarse la positividad de la exposición. La información sobre exposición debe estar soportada por registros de estudios de medio ambiental de niveles de ruido y de ser posible por dosimetrías personales que reflejen la dosis absorbida en las diferentes tareas involucradas. ANTECEDENTES PATOLÓGICOS: Se debe ser minucioso en la búsqueda de enfermedades como Diabetes Mellitus e Hipertensión arterial, tratamiento prolongado con drogas ototóxicas, traumas craneales, o cualquier otro hábitos que represente un riesgo auditivo. Enfermedad actual. Los síntomas pueden variar ampliamente y estarán de acuerdo a la severidad del déficit auditivo, habrán trabajadores asintomáticos (no son capaces ellos mismos de notar ningún cambio en su audición),mientras que otros trabajadores tendrán moderada o gran perdida auditiva (incluso para las frecuencias entre 500 y 3000 Hz), Tinitus y en raras ocasiones vértigo. EXAMEN

81 1. Otoscopía. Examen directo del conducto auditivo externo y el tímpano. Esto permite hacer diagnóstico de sordera conductiva (no ocupacional) debido a obstrucción mecánica del conducto por cerumen o estenosis por inflamación o fibrosis. Igualmente podemos advertir la presencia de esclerosis del tímpano o un nivel líquido en el oído medio visible a través de la membrana timpánica. También puede verificarse con ayuda del otoscopio el movimiento característico del tímpano al equilibrar las presiones del oído medio y el conducto auditivo externo. 2. Prueba de palabra hablada. Permite al medico que hace la entrevista tener idea del grado de afectación que tiene el paciente para la escuchar las frecuencias que intervienen durante la conversación y que se ubican entre 500 y 3000 Hz. 3. Prueba de Diapasones: Requieren de diapasones de 512 Hz para evitar la respuesta táctil que se produce cuando se utilizan los de menor frecuencia. Rinne: Mide la conducción aérea del sonido en el conducto auditivo externo y la conducción ósea de este en la mastoide ipsilateral. Sí la conducción ósea es mayor que la aérea indica Hipoacusia de Conducción; y si la conducción aérea es mayor indica que la audición es normal o que hay disminución neurosensorial. Weber: Cuando se coloca el diapasón en la frente el sonido debe lateralizarse hacia el oído con audición más baja en la pérdida conductiva, y lejos de él si la pérdida es neurosensorial. NORMA OFICIAL MEXICANA NOM-081-ECOL Objeto Esta norma oficial mexicana establece los límites máximos permisibles de emisión de ruido que genera el funcionamiento de las fuentes fijas y el método de medición por el cual se determina su nivel emitido hacia el ambiente. 2. Campo de aplicación Esta norma oficial mexicana se aplica en la pequeña, mediana y gran industria, comercios establecidos, servicios públicos o privados y actividades en la vía pública. 3. Referencias NMX-AA-40Clasificación de ruidos. NMX-AA-43Determinación del nivel sonoro emitido por fuentes fijas. NMX-AA-59Sonómetros de precisión. NMX-AA-62Determinación de los niveles de ruido ambiental. 4. Definiciones 4.1 Calibrador piezoeléctrico Es un transductor que contiene un cristal piezoeléctrico de características estables capaz de transformar una señal eléctrica en una acústica uniforme en intensidad y

82 4.2 Desviación estándar Es la raíz cuadrada de la varianza de una función estadística. 4.3 Fuente fija Es toda instalación establecida en un sólo lugar que tenga como finalidad desarrollar actividades industriales, comerciales, de servicios o actividades que generen o puedan generar emisiones contaminantes a la atmósfera La fuente fija se considera como un elemento o un conjunto de elementos capaces de producir ruido que es emitido hacia el exterior al través de las colindancias del predio por el aire y por el suelo La fuente fija puede encontrarse bajo la responsabilidad de una sola persona física o moral. 4.4 Media estadística: Es el promedio aritmético de los valores de todos los niveles sonoros presentes durante el período de observación. 4.5 Medición continua Es la medición de un ruido fluctuante que se realiza sin interrupción durante todo el período de observación. Debe registrarse necesariamente en forma gráfica para su evaluación. 4.6 Medición semicontinua Es la medición de un ruido fluctuante que se realiza mediante la obtención aleatoria de muestras durante el período de observación. 4.7 Muestra estadística Es cualquier elemento del conjunto de valores aleatorios del nivel de ruido obtenido al azar en forma exclusiva, exhaustiva e igual. 4.8 Micrófono Es un instrumento mecano electrónico que transduce las señales acústicas aéreas en señales eléctricas. 4.9 Nivel de emisión de fuente fija Es el resultado de un proceso estadístico que determina el nivel de ruido emitido por la fuente fija a su entorno Nivel de presión acústica Es la relación entre la presión acústica de un sonido cualquiera y la presión acústica de referencia. Equivale a diez veces el logaritmo decimal del cociente de los cuadrados de una presión acústica cualquiera y la de referencia que es de 20 micropascales (20 mpa) Nivel de ruido Es el nivel sonoro causado por el ruido emitido por una fuente fija en su entorno Nivel sonoro Es el nivel de presión acústica ponderada por una red normalizada de sonoridad o sea, el nivel de presión acústica ponderado por una curva. Se mide en decibeles

83 4.13 Nivel sonoro de fondo Es el nivel sonoro que está presente en torno a una fuente fija que pretenda medirse producido por todas las causas excepto la fuente misma Nivel equivalente Es el nivel de energía acústica uniforme y constante que contiene la misma energía que el ruido producido en forma fluctuante por una fuente fija durante el período de observación. Su símbolo es, Neq Nivel medio de emisión de fuente fija Es la media estadística de los niveles de ruido emitidos por una fuente fija Nivel 10 Es el límite inferior de todos los niveles sonoros presentes durante un lapso igual al 10% del período de observación. (Percentil 10) Nivel 50 Es el límite inferior de todos los niveles sonoros presentes durante un lapso igual al 50% del período de observación. (Percentil 50) Nivel 90 Es el límite inferior de todos los niveles sonoros presentes durante un lapso igual al 90% del período de observación. (Percentil 90) Percentil Es el nivel que se rebasa durante un determinado por ciento del tiempo del período de observación Pistófono Es el instrumento en el cual un pistón rígido puede estar animado de un movimiento alternativo de frecuencia y de amplitud conocidas, y que permite obtener una presión acústica definida en una cámara de pequeñas dimensiones Presión acústica Es el incremento de presión atmosférica debido a la presencia de una perturbación acústica Registrador gráfico Es un instrumento que permite capturar una señal acústica y representarla como una señal electromagnética producida por una señal acústica, en una gráfica Registrador magnético Es un instrumento que permite grabar una señal acústica como una señal electromagnética Registrador óptico Es un instrumento que permite fijar en una pantalla sensibilizada un conjunto de señales electromagnéticas producidas por correspondientes señales acústicas Reducción acústica Es el decremento normalizado del nivel sonoro debido a la presencia de un elemento constructivo que impide su libre transmisión, su símbolo es R Ruido Todo sonido indeseable que moleste o perjudique a las personas Sonómetro Es el aparato normalizado que comprende un micrófono, un amplificador, redes de ponderación y un indicador de nivel, que se utiliza para la medida de los niveles de ruido según especificaciones

84 4.28 Varianza Es la suma de las desviaciones cuadráticas de un nivel sonoro cualquiera, respecto a la media, dividida entre el número de muestras menos Zonas Críticas Son las áreas aledañas a la parte exterior de la colindancia del predio de la fuente fija donde ésta produce las mayores emisiones de energía acústica en forma de ruido. Se indican como ZC. 5. Especificaciones 5.1 La emisión de ruido que generan las fuentes fijas es medida obteniendo su nivel sonoro en ponderación "A", expresado en db (A). 5.2 El equipo para medición el nivel sonoro es el siguiente: Un sonómetro de precisión Un calibrador piezoeléctrico o pistófono específico al sonómetro empleado Un impresor gráfico de papel o un registrador de cinta magnética Puede ser utilizado equipo opcional para la medición del nivel sonoro que es el siguiente: Un cable de extensión del micrófono, con longitud mínima de 1 m Un tripie para colocar el micrófono o equipo receptor Un protector contra viento del micrófono. 5.3 Para obtener el nivel sonoro de una fuente fija se debe aplicar el procedimiento de actividades siguiente: Un reconocimiento inicial; una medición de campo; un procesamiento de datos de medición y; la elaboración de un informe de medición El reconocimiento inicial debe realizarse en forma previa a la aplicación de la medición del nivel sonoro emitido por una fuente fija, con el propósito de recabar la información técnica y administrativa y para localizar las Zonas Críticas La información a recabar es la siguiente: Croquis que muestre la ubicación del predio donde se encuentre la fuente fija y la descripción de los predios con quien colinde. Ver figura No. 1 del Anexo 1 de la presente norma oficial mexicana Descripción de las actividades potencialmente ruidosas Relacionar y representar en un croquis interno de la fuente fija el equipo, la maquinaria y/o los procesos potencialmente emisores de ruido. Ver figura No. 2A del Anexo 2 de la presente norma Con el sonómetro funcionando, realizar un recorrido por la parte externa de las colindancias de la fuente fija con el objeto de localizar la Zona Crítica o zonas críticas de medición. Ver figura No. 2A del anexo 2 de la presente

85 Dentro de cada Zona Crítica (ZCi) se ubicarán 5 puntos distribuidos vertical y/u horizontalmente en forma aleatoria a 0.30 m de distancia del límite de la fuente y a no menos de 1.2 m del nivel del piso. Ver figura No. 2A del anexo 2 de la presente norma oficial mexicana Ubicados los puntos de medición conforme a lo señalado en el punto se deberá realizar la medición de campo de forma continua o semicontinua, teniendo en cuenta las condiciones normales de operación de la fuente fija Mediciones continuas De acuerdo al procedimiento descrito en el punto se elige la zona y el horario crítico donde la fuente fija produzca los niveles máximos de emisión Durante el lapso de emisión máxima se elige un período no inferior a 15 minutos para la medición En la zona de emisión máxima se ubicarán aleatoriamente no menos de 5 puntos conforme al procedimiento descrito en el punto Se aconseja describir los puntos con las letras (A, B, C, D y E) para su identificación. La zona de emisión máxima se identificará con las siglas ZC y se agregará un número progresivo en el caso de encontrar más zonas de emisión máxima (ZC1, ZC2, etc.). Ver figura No. 2A del Anexo Se ajusta el sonómetro con el selector de la escala A y con el selector de integración lenta En caso de que el efecto del viento sobre la membrana del micrófono sea notorio se debe cubrir ésta con una pantalla contra el viento Debe colocarse el micrófono o el sonómetro en cada punto de medición apuntando hacia la fuente y mantenerlo fijo un lapso no menor de 3 minutos, durante el cual se registra ininterrumpidamente la señal. Al cabo de dicho período de tiempo se mueve el micrófono al siguiente punto y se repite la operación. Durante el cambio se detiene la grabación o almacenamiento de la señal, dejando un margen en la misma para indicar el cambio del punto. Antes y después de una medición en cada ZC debe registrarse la señal de calibración En toda medición continua debe obtenerse un registro gráfico en papel, para lo cual debe colocarse el registrador de papel al sonómetro de medición y registrar la señal de cada punto de medido y el registro de la señal de calibración antes y después de la medición de cada Zona Crítica Mediciones semicontinuas Aplicar el procedimiento descrito en los puntos , , , y de la presente Norma Oficial

86 Debe colocarse el sonómetro o el micrófono del sonómetro en cada punto de medición apuntando hacia la fuente y efectuar en cada punto no menos de 35 lecturas, procurando obtener cada 5 segundos el valor máximo observado. Antes y después de las mediciones en cada Zona Crítica debe registrarse la señal de calibración En el caso de que se emplee el registro gráfico, debe tenerse una tira de papel continua por cada punto de medición Ubicación de puntos de medición Si la fuente fija se halla limitada por confinamientos constructivos (bardas, muros, etc.), los puntos de medición deben situarse lo más cerca posible a estos elementos (a una distancia de 0.30 m), al exterior del predio, a una altura del piso no inferior a 1.20 m. Deben observarse las condiciones del elemento que produzcan los niveles máximos de emisión (ventanas, ventilas, respiraderos, puertas abiertas) si es que éstas son las condiciones normales en que opera la fuente fija Si el elemento constructivo a que se refiere el punto no divide totalmente la fuente de su alrededor, el elemento es considerado como parcial, por lo que debe buscarse la zona de menor sombra o dispersión acústica. Si el elemento divide totalmente la fuente de su alrededor deberá seguirse lo establecido en el punto Si la fuente fija no se halla limitada por confinamientos, pero se encuentran claramente establecidos los límites del predio (cercas, mojoneras, registros, etc.), los puntos de medición deben situarse lo más cerca posible a los límites exteriores del predio, a una altura del piso no inferior a 1.20 m Si la fuente fija no se halla limitada por confinamientos y no existe forma de determinar los límites del predio (maquinaria en la vía pública, por ejemplo), los puntos de medición deben situarse a un 1 m de distancia de ésta, a una altura del piso no inferior a 1.20 m Medición del ruido de fondo Deben elegirse por lo menos 5 puntos aleatorios alrededor de la fuente y a una distancia no menor de 3.5 m, apuntando en dirección contraria a dicha fuente. Se aconseja describir los puntos con las números romanos (I, II, III, IV y V) para su identificación Debe medirse el nivel sonoro de fondo en cada uno de los puntos determinados conforme a los procedimientos señalados en los puntos ó de la presente norma oficial mexicana Determinación de la reducción acústica de un elemento constructivo en una Zona

87 Para determinar el aislamiento producido por un elemento constructivo común a la fuente fija y a un recinto aledaño debe procederse como sigue: Procesamiento de datos de medición Elegir 5 puntos en el interior de la fuente a 2 m de distancia del elemento constructivo común coincidente con alguna de las zonas críticas medidas y realizar la medición de conformidad a lo descrito en los puntos y dirigiendo el micrófono o el sonómetro hacia los generadores como se describe en la figura No. 2B del Anexo 2 de la presente norma oficial mexicana Si la medición se realiza de forma continua: Debe obtenerse el tiempo transcurrido en la medición para cada punto Debe calcularse el nivel sonoro equivalente del período de observación medido por medio de la fórmula: Deben anotarse los valores de los niveles máximo absoluto y mínimo absoluto registrados en cada punto Debe obtenerse el área bajo la curva registrada en la t ira de papel continua para cada punto de medición. (Las ordenadas deben considerarse a partir del origen) Debe hacerse el cociente entre los valores obtenidos en los puntos y Este valor es la media de los niveles medidos y equivale al nivel 50 (N50) A partir del nivel máximo se trazan rectas paralelas al eje longitudinal de la tira de papel (eje de los tiempos) en pasos de -2 db y se determina la amplitud de los intervalos bajo la curva registrada, que a una escala determinada del tiempo durante el que estuvo presente el nivel mínimo (-2 k)

88 Por una interpolación lineal de los 2 valores más cercanos a N10 resultantes de los puntos debe obtenerse el nivel 10 (N10) (nivel que estuvo presente durante más del 10% del lapso total registrado) Debe calcularse la desviación estándar de la medición en cada punto por la fórmula (8) Debe calcularse el promedio de los niveles N50 y N10 obtenidos en cada punto. y obtenerse el promedio para todos los puntos `s Si la medición se realiza de forma semicontinua Deben calcularse los niveles N50, N10 y la desviación estándar de las mediciones realizadas en cada punto, por las fórmulas siguientes: Debe calcularse el nivel equivalente para las observaciones en cada punto por la fórmula (8) Debe calcularse el nivel equivalente de los niveles equivalentes obtenidos para cada punto por la fórmula (8) Debe calcularse el promedio aritmético de los niveles N50, N10 y de la desviación estándar obtenidos para cada

89 Si las mediciones son hechas con un registrador gráfico, deben señalarse en la tira de papel continua para cada punto de medición un mínimo de 35 valores observados seleccionándolos en forma aleatoria (de preferencia con una tabla de números aleatorios) y seguirse lo señalado en los puntos , , , y de la presente norma oficial mexicana Si las mediciones son hechas con un registrador óptico, deben seleccionarse en forma aleatoria por lo menos 35 valores del registro de medición total en cada punto y seguirse lo señalado en los puntos , , , y de la presente norma oficial mexicana Si las mediciones fueron hechas con un sonómetro integrador o con registrador magnético deben seguirse todas las actividades señaladas en el punto Calcúlese la reducción acústica de un elemento constructivo (pared, barda, etc. del predio colindante) que divide totalmente a la fuente fija por medio de la fórmula: Correcciones Obténgase la corrección por presencia de valores extremos por medio de la fórmula (10): Obténgase la diferencia del promedio de los N50 de la fuente fija y del ruido de fondo Si D50_0,75dB, obténgase la corrección por ruido de fondo por medio de la

90 Determinación del nivel de fuente fija Corríjase el N50 medio por extremos: Determínese el mayor del N'50 y (Neq)eq y llámese a este valor nivel de fuente fija Nff Si la diferencia de los niveles N50 de fuente - N50 de fondo es mayor a 0.75 db corríjase el nivel de fuente fija por ruido de fondo Si D50<0.75dB, la fuente fija no emite nivel sonoro Si existe un elemento constructivo total entre la fuente y la zona crítica coincidente corríjase por aislamiento La corrección por aislamiento a que se refieren los puntos y y la determinación de la reducción acústica referida en el punto de la presente norma oficial mexicana puede ser obtenida por métodos alternos, los cuales deberán mostrar su justificación técnica y práctica Se determinará que la emisión de la fuente fija es contaminante si el nivel sonoro que resulte de la determinación realizada en el punto de la presente norma oficial mexicana supera el límite máximo permisible correspondiente al que se establece en la Tabla 1 del punto 5.4 abajo mostrado Informe de medición Identificación total de la fuente fija. (Nombre o razón social, responsable, dirección) Ubicación de la fuente fija, incluyendo croquis de localización y descripción de colindancias, situación aproximada de la misma en el interior del predio y las zonas críticas de emisión máxima de nivel sonoro Localización aproximada de los puntos de medición en el croquis

91 HORARIO De 6:00 a 22:00 De 22:00 a 6: Características de operación de la fuente fija indicando los horarios de emisión máxima y la eventualidad en fuentes móviles internas Tipo de medición realizada (continua o semicontinua) Equipo empleado, incluyendo marcas y número de serie Nombres completos de las personas que realizaron la medición Fecha y hora en la que se realizó la medición Otras eventualidades descriptivas (condiciones meteorológicas, obstáculos etc.) Valor de los niveles N50, N10 y el nivel equivalente de Neq si se trata de una medición semicontinua Nivel medio del ruido de fondo medido y además el nivel equivalente del ruido de fondo si se trata de una medición semicontinua Corrección por ruido de fondo Corrección por presencia de extremos Corrección por aislamiento Valor de nivel de emisión de la fuente fija En caso eventual, desviaciones respecto al procedimiento de la presente norma oficial mexicana, indicando la justificación teórica y la equivalencia con los valores que hubieran sido obtenidos por medio de esta norma. 5.4 Los límites máximos permisibles del nivel sonoro en ponderación "A" emitido por fuentes fijas, son los establecidos en la Tabla 1. LIMITES MAXIMOS PERMISIBLES 68 Db (A) 65 Db (A) Tabla 3.13.Valores permisibles de NOM-081-

92 6. Vigilancia 6.1 La Secretaría de Desarrollo Social, por conducto de la Procuraduría Federal de Protección al Ambiente, así como los Estados y en su caso los Municipios, son las autoridades competentes para vigilar el cumplimiento de la presente norma oficial mexicana. 7. Sanciones 7.1 El incumplimiento de la presente norma oficial mexicana, será sancionado conforme a lo dispuesto por la Ley General del Equilibrio Ecológico y la Protección al Ambiente y demás ordenamientos jurídicos aplicables. 8. Concordancia con normas internacionales 8.1 Esta norma oficial mexicana no coincide con ninguna norma internacional. 9. Vigencia 9.1 La presente norma oficial mexicana entrará en vigor al día siguiente de su publicación en el Diario Oficial de la Federación. EVALUACION DE LA CAPACIDAD AUDITIVA. AUDIOMETRÍAS. AUDIOMETRÍAS DE TONOS PUROS: La sensibilidad a estos tonos se mide a 250, 500, 1000, 2000, 3000, 4000 y 8000 Hz, tanto para la conducción aérea como para la conducción ósea. Cuando la conducción aérea y la ósea están disminuidas, hay sordera neurosensorial. AUDIOMETRÍA DE CONVERSACIÓN: Básicamente se efectúan dos pruebas para valorar la recepción de la conversación y su comprensión. 1) Prueba de recepción de la Conversación. El umbral de la recepción de la conversación es la intensidad (db) por la cual el que escucha es capaz de repetir el 50% de las palabras de dos sílabas fonéticas balanceadas. El límite normal se encuentra entre 0 y 20 db; la disminución entre 20 y 40 db se denomina Leve, y de 60 a 80 db, intensa; cuando es mayor de 80 de se denomina Profunda. 2) Prueba de la discriminación de la conversación. En la calificación de la discriminación de la conversación, se presentan vocablos monosílabos a intensidades que están por encima del umbral de la conversación (más de 40 dba) con el objeto de examinar su comprensión. Los resultados se expresan en porcentaje de palabras correctamente repetidas, el rango normal de porcentaje de discriminación de la conversación está entre 88 y 100%. AUDIOMETRÍA POR IMPEDANCIA: Tiene el propósito de medir los aspectos mecánicos del sistema transformador del sonido del oído medio, basado en los principios

93 Tímpanometría: Básicamente se emplea un registro para medir la impedancia del tímpano y de la cadena de huesecillos. Podemos generalizar afirmando que la disminución de la elasticidad del oído medio indica un vacío parcial debido a disfunción del conducto auditivo externo, mientras que la falta de ésta sugiere una perforación de la membrana del tímpano o derrame en el oído medio. Un aumento de la elasticidad sugiere laxitud del tímpano o rotura de la cadena de huesecillos. Examen de los reflejos acústicos: La contracción de los músculos del oído medio en respuesta a un ruido intenso (Reflejo Estapedial), produce un aumento mesurable de la impedancia del oído medio. Por lo tanto estas pruebas proporcionan información respecto a la integridad de la porción auditiva del Sistema Nervioso Central. AUDIOMETRÍA DE POTENCIALES EVOCADOS. También conocido como Audiometría del tallo cerebral. Utilizada frecuentemente para diagnosticar lesiones retrococleares en pacientes con sordera neurosensorial unilateral o asimétrica. Los potenciales eléctricos que se registran en la superficie del cuero cabelludo son respuesta a ruidos de chasquidos y representan en forma de ondas electroencefalográficas al sistema auditivo central. Es importante señalar que obviamente en este proceso no interviene la voluntad del examinado y por lo tanto este método es frecuentemente requerido para dilucidar el verdadero nivel de afectación que pueda tener un trabajador simulador de sordera o que exagera su condición, en el marco del cálculo de la indemnización monetaria que debe pagar el patrono por daño permanente parcial o total de la capacidad auditiva. PRUEBA DE STENGER. Útil para detectar sordera unilateral simulada. El principio de Stenger señala que, cuando dos tonos de la misma frecuencia pero de diferente intensidad llegan a ambos oídos, solo se oirá el mas alto. Cuando llega el tono mas alto en el oído con sordera simulada, el paciente deja de responder, debido a que percibe que todo el sonido está llegando de ese lado. Los pacientes con verdadera sordera unilateral seguirán escuchando el sonido en el oído opuesto. PRUEBA DE PEYSER. Determinación del Umbral de la audición a Hz. Exposición del Oído durante 3 minutos a ruido con frecuencia de Hz. e intensidad de 100 Db. Reposo durante 15 segundos. Nueva determinación del umbral de la audición a Hz. Interpretación de la Prueba de Peyser Categoría Normal Sospechosa Sensible al Ruido Registro Pérdida que no supera los 5 Db Pérdida de hasta 10 db Pérdida superior a 10

94 PROTECCIÓN AUDITIVA Los protectores auditivos son sólo una parte de un programa de conservación auditiva. En un buen programa es fundamental tener un conocimiento preciso sobre los niveles de ruido contra los cuales se debe proteger. Con los datos obtenidos del estudio de ruido se puede determinar la atenuación necesaria. Si el ruido no se puede controlar mediante el empleo de medidas de ingeniería y/o administrativas debe recurrirse al empleo de protectores auditivos. Entre los tipos de protectores podemos citar: TAPONES AUDITIVOS DE ESPUMA 3M TAPONES RE - USABLES 3M PROTECTORES AUDITIVOS CON BANDA 3M PROTECTORES AUDITIVOS TIPO OREJERAS 3M Características y criterios de selección Según los criterios de seguridad laboral, el uso de protección auditiva personal debe ser la última medida de seguridad a adoptar para la conservación la audición. Antes se deben agotar todas las medidas de control del ruido desde la fuente de generación o el medio a través de cambios ingenieriles, modificaciones del proceso o instalación de sistemas de absorción del ruidos que impidan la propagación del mismo a través de la colocación de elementos aislantes acústicos como paneles absorbentes, pantallas, etc. En algunas oportunidades, cuando es posible disminuir el ruido a niveles no dañinos y dicha medida a implementar no se puede realizar en un corto lapso, se recomienda el uso provisorio de protección auditiva. Muchas veces los medidas de control de ruido en la fuente y en el medio de propagación se vuelven no prácticas o sumamente costosas por lo que la única alternativa es la protección auditiva. En el mercado existe gran variedad de tipos y modelos de protección auditiva. Básicamente se clasifican en: Tapones o Insertores: se que colocan en el conducto auditivo externo. Cobertores u Orejeras: encierran completamente el pabellón auditivo y la zona ósea que rodea la

95 CAPITULO 4.- MÉTODOS TERAPÉUTICOS Existen métodos terapéuticos relacionados con la Psicoacústica; estudiaremos dos de ellos la delfinoterapia y la equinoterapia. DELFINOTERAPIA: ORÍGENES DE LA DELFINOTERAPIA John Lilly, estudioso de la anatomía y sistema neurológico de estos mamíferos, fue uno de los precursores de este tipo de tratamientos basados en delfines. La labor de Lilly y de otros investigadores que trabajaron con él consistió en intentar establecer una comunicación recíproca entre el ser humano y el delfín, basándose fundamentalmente en que estos animales eran capaces de comunicar imágenes a través de los sonidos que emiten. John Lilly, en definitiva, mostró al mundo que los delfines son seres inteligentes y que pueden 'conectar' psicológicamente con el ser humano. LOS DELFINES EN PROCESOS DE APRENDIZAJE La experiencia de nadar con un delfín es descrita por aquellos que la han vivido como una de las más gratificantes de su vida. Por eso, muchos médicos han decidido recurrir a estos animales para aliviar trastornos nerviosos, sobre todo en niños, con los que es más difícil tratar siendo adulto. De hecho, se ha comprobado que los resultados son muy positivos con niños con síndrome de Down y autistas, ya que mejoran su capacidad para prestar atención, lo que redunda en una optimización de los procesos de enseñanza. Los monitores premian a los pequeños en las tareas de aprendizaje con la posibilidad de entrar en contacto con los delfines. Los niños entran en el agua y los terapeutas les permiten nadar con los delfines, besarlos, acariciarlos, participar en juegos. Este refuerzo positivo es tan grande para el niño, que aumenta su atención y su capacidad de comunicación. TIPOS DE DELFINES Y CAPACIDAD DE COMUNICACIÓN Los delfines son mamíferos y viven en aguas marinas y saladas. Aparte de las especies de río, entre las que destacan la del Amazonas, existen delfines en el océano Pacífico, Índico y en el Atlántico, además de otros mares, como el Mediterráneo. Existen más de treinta variedades de delfines marinos distribuidos por todo el mundo. Una de las características que hace de estos animales seres excepcionales es su capacidad de comunicación. Son capaces de oír frecuencias imperceptibles para el ser humano y además a largas distancias. Poseen una especie de sónar que les permite enviar imágenes sónicas a otros delfines, de modo que configuran una memoria externa que es capaz de avisar a sus compañeros de ciertas circunstancias básicas para la supervivencia, como la presencia de alimento o de amenazas. Su sistema de comunicación es muy complejo y se sigue avanzando en el conocimiento de este curioso sónar. Se sabe que pueden obtener imágenes sonoras de elementos sólidos y de su estructura interna, lo que les permite establecer una sencilla composición de lugar a partir de los ecos que percibe. De hecho, algunos

96 aseguran que los delfines son capaces de detectar tumores en el ser humano gracias a su potente sistema auditivo. CAPACIDADES Los delfines tienen una sensibilidad acústica de oír diez veces más que nuestro radio de alcance. Cuentan con un mecanismo resonante muy sensible denominado "sonar", que constituye un ingenioso detector de la frecuencias más sutiles; con esta sensible habilidad bioacústica, son capaces de proyectar hologramas sónicos en otros organismos vivos, como cierta clase de moluscos y el erizo de mar aplanado. La información contenida en estos hologramas es recuperada a continuación por otros delfines, lo que les permite crear un sistema de memoria externo a ellos mismos. El sónar (acrónimo de Sound Navigation And Ranging) es, básicamente, un sistema de navegación y localización similar al radar pero que, en lugar de emitir señales de radiofrecuencia, emite impulsos ultrasónicos. Se emplea principalmente en la navegación submarina, ya que bajo el agua no se propagan las ondas electromagnéticas. Está compuesto por un transmisor, un emisor, un receptor y un indicador. El transmisor emite un haz de impulsos ultrasónicos a través del emisor. Cuando chocan con un objeto los impulsos se reflejan y forman una señal de eco que es captada por el receptor. El receptor amplifica la energía de las ondas del eco y genera una señal que es enviada al indicador, constituido por una pantalla en la que se ve el objeto en el que han rebotado las ondas. El sónar se utiliza en el mar en la detección de objetos sumergidos: submarinos, minas, barcos hundidos, cardúmenes de peces, etc. También es utilizado en metalurgia para hacer inspecciones por ultrasonido, en múltiples aplicaciones en la medicina, como las ecografías, etcétera. Algunos animales poseen un sónar natural como es el caso de los delfines, estos lo utilizan para orientarse en aguas turbias y cazar con seguridad. Los murciélagos lo utilizan para orientarse y cazar en la oscuridad, emitiendo vibraciones ultrasónicas cortas las que se reflejan en las paredes de la habitación o lugar en que se encuentre ó en su presa. Realizan operaciones sónicas en el cuerpo, ya que pueden "ver" dentro del mismo como si su sonar les confiriera la visión de rayos X. Con este sonar desarrollado, pueden ver a través de la piel, percibiendo la forma y movimiento de nuestros órganos internos, el movimiento de nuestros pulmones y el latir de nuestros corazones. Los sonidos que los delfines emiten se encuentran entre los y HZ, mientras que nuestro espectro de comunicación es mucho más bajo, entre 300 y HZ. Los sonidos audibles para el ser humano oscilan entre 20 y HZ, lo que implica que nosotros podemos realmente escuchar los sonidos que emiten los delfines entre y HZ, esto no indica que no percibamos o respondamos a alguno de naturaleza ultrasónica. Sus sistemas acústicos les proporcionan "radiografías acústicas", pudiendo dar información sobre la composición interna de los objetos. Tienen la capacidad para el reconocimiento del "eco sonar", este es análogo al movimiento que producen nuestras manos cuando aplauden en un cuarto oscuro e intentan hacernos dar una vaga idea de dónde están las paredes. Debido a que los sonidos viajan más rápido y con mayor claridad bajo el agua, ellos son capaces de percibir una idea precisa de su mundo simplemente interpretando los ecos que oyen. Esto podría conducir a alguna forma de contacto telepático. El "sonar" de un delfín

97 capaz de discernir entre las densidades de los diferentes metales. Los cetáceos, al igual que otros vertebrados y algunos invertebrados, como por ejemplo las polillas (orden Lepidoptera), han desarrollado a lo largo de su evolución un sofisticado sistema sensorial denominado eco localización, consistente en la emisión de ondas sonoras en el agua que el animal termina recogiendo en forma de ecos y analizándolos en el cerebro. La mayoría de las llamadas vulgarmente "ballenas con dientes presentan eco localización; principalmente delfines, orcas y calderones (familia Delphinidae), marsopas (familia Phocoenidae), cachalotes (familia Physeteriidae), delfines fluviales (familias: Iniidae, Platanistidae y Pontoporiidae), narvales y belugas (familia Monodontidae) y algunas de las llamadas "ballenas con barbas" (suborden Mysticeti), como los rorcuales (familia Balaenopteridae), presentan este sistema sensorial Los sonidos utilizados en la eco localización por estos mamíferos consisten en cortas emisiones de "clicks" agudos repetidos a diferentes frecuencias. Los "clicks" de baja frecuencia tienen un alto poder de penetración y pueden recorrer largas distancias; éstos son reflejados por estructuras y el animal puede obtener información de la topografía circundante. Por el contrario, para localizar presas cercanas emiten "clicks" de alta frecuencia, inaudible por los humanos. Por ejemplo, el delfín mular o delfín de nariz de botella (Tursiops truncatus), el cetáceo mejor estudiado, estrella indiscutible de los delfinarios, se sabe que emite "clicks" a frecuencias comprendidas entre los 15 y 130 KHz, mientras que la orca (Orcinus orca) emite "clicks" a una frecuencia media de 14 KHz.. Figura 4.1 La eco colocación delfinaria. Los "clicks", silbidos y "chillidos" de los cetáceos son producidos y modulados al hacer pasar aire a través del conducto respiratorio (que en estos animales está separado del tracto digestivo) y de los sacos aéreos asociados al mismo mientras el espiráculo permanece cerrado. La frecuencia de estos "clicks" es regulada por contracciones y relajaciones de la musculatura asociada al tracto respiratorio y a los sacos aéreos. En los cetáceos odontocetos (delfines, orcas, calderones, marsopas, cachalotes, etc.) una estructura, el melón, rellena de espermaceti o "esperma de ballena" (sustancia de naturaleza lipídica), situada en la frente de estos animales y ausente en las llamadas "ballenas con barbas", interviene en la eco localización proyectando y dirigiendo las ondas producidas hacia el frente; pero la pregunta que podríamos plantear a los cetólogos llegado este momento sería: qué órgano o estructura, análoga al melón de los cetáceos odontocetos,

98 el responsable de proyectar estas ondas en los rorcuales puesto que carecen de dicho órgano?. En los cetáceos estas ondas son recogidas principalmente por la mandíbula inferior, rellena de grasa, transmitiendo las señales sonoras a los oídos internos (el canal auditivo está reducido o bloqueado en la mayoría de los grupos). Cada oído recoge independientemente las señales acústicas, que protegidos por una estructura ósea y embebidos en una solución lipídica, envía la información en forma de señales eléctricas a la corteza cerebral donde el animal elabora un "dibujo" mental del objetivo (presa u objeto) o bien de los alrededores Los cetáceos producen una rica variedad de vocalizaciones de baja frecuencia y perfectamente audibles por los humanos, diferentes a los sonidos empleados en eco localización y que estos mamíferos utilizan para comunicarse entre ellos. En cautividad, se ha observado que estos animales no producen ningún tipo de sonido fuerte debido a que el eco producido al chocar las ondas emitidas por el animal contra las paredes del acuario podría dañarle los oídos. El ultrasonido tiene efectos biológicos en nosotros. Un caso contundente surgió durante un programa de nado con delfines registrado por investigadores en los EE.UU.: de acuerdo con su informe, una nadadora que participaba en este programa diario fue golpeada en las costillas por uno de ellos, el cual siempre había sido muy dócil. Un poco sorprendida y bastante alterada por el incidente, fue trasladada al hospital más cercano, donde se le tomaron radiografías. Una vez que el médico a cargo tuvo los resultados, se le informó que se había detectado un tumor pulmonar, justo por debajo de las costillas adonde el delfín le había dejado un moretón a la nadadora. Había el delfín localizado el tumor o era una mera coincidencia?. A este fenómeno de detección de los delfines se lo denomina "ecocolocadón". ALGUNAS HIPÓTESIS Aunque no está comprobado científicamente, algunos terapeutas consideran que los sonidos que emite un delfín entrenado son capaces, además, de estimular el sistema nervioso y el cerebro humano, un efecto que es mucho más representativo en menores de edad. Se trata de una hipótesis que día a día cobra fuerza en virtud de los buenos resultados que se obtienen en diversos centros de delfinoterapia repartidos por todo el mundo. Pacientes infantiles tratados con delfines han mejorado su capacidad motora gracias a los ejercicios en el agua, además de incrementar su capacidad de comunicación, y ganar en independencia, serenidad y cooperación. Los médicos, a pesar de ello, insisten en que estos animales no son capaces de curar o erradicar enfermedades, sino que consiguen favorecer ciertas mejoras que permiten ciertos progresos y avances EN QUE CONSISTE LA DELFINOTERAPIA Delfinoterapia, consta de 15 sesiones en agua con los delfines. Esta terapia, es aplicada no solo a niños autistas, sino a pacientes con síndrome de Down, parálisis cerebral, retardo mental, en fin en todo padecimiento en donde se encuentre involucrado el sistema nervioso central, como traumas, accidentes cerebro vascular, etc. Además de pacientes con cáncer, o en recuperación de alcoholismo o drogadicción. Estas sesiones, tienen una duración de 15 minutos diarios, el sonar del delfín emite unas ondas sonoras electromagnéticas cuya intensidad solo es comparada con la maquina de soldar metales (8.2 watts). Esto

99 una estimulación en todo el sistema nervioso central, para poner a trabajar y conectar las neuronas, que tenemos inactivas en nuestro cerebro. En el caso específico del Autismo, en el cual una de las teorías más fuertes es la ausencia parcial o total de neurotransmisores, estimula directamente al hipotálamo a producir endorfinas que son las células neurotransmisoras y estimula la producción de la hormona ACTH, la cual produce en los pacientes, sensación de estabilidad (sensación de estar en equilibrio emocional). Por esto se habla de que produce cambios neuroquímicos y neuroeléctricos. Ya que con las terapias tradicionales, se trabaja en un miembro determinado del cuerpo para producir un cambio en el cerebro. Mientras que con la delfinoterapia, se trabaja a nivel cerebral, para producir un cambio físico y mental. Esto no quiere decir que la delfinoterapia, venga a sustituir las demás terapias tradicionales, sino que viene a reforzarlas, ya que después de un tratamiento de delfinoterapia, se van a aprovechar más las demás terapias. A través de encefalograma se han obtenido resultados concretos pues se ha probado que ambos lados de cerebro entran en sincronía después de una interacción con delfines. Así como también se han llevado a cabo análisis de sangre antes y después encontrando cambios en las hormonas y las enzimas. Terapeutas y entrenadores trabajan juntos en una alberca que es donde se lleva a cabo esta terapia para asegurar una experiencia agradable tanto para los niños como para los delfines. Durante esta terapia el delfín es utilizado como estimulo y recompensa (atracción y placer de jugar con él). Se realizan diferentes actividades tales como la preparación de la comida, alimentarlos, juego que la complementan y sirven para interesar cada vez mas al niño. La eficacia de esta terapia esta demostrada ya que aumenta la atención en los niños. Personas con depresión crónica o anorexia nerviosa encontraron alivio y salir de sus trastornos gracias a las investigaciones en el mar. A partir de ese momento se documentaron los efectos curativos de las personas que tienen contacto con estos cetáceos debido a una harmonización entre los hemisferios cerebrales produciendo un estado de paz y relajación similar al de una meditación. Los efectos son tan variados como cambios químicos en la sangre, reducción del dolor y refuerzo para la recuperación en enfermedades crónicas y terminales. Los delfines mantienen un estado alfa casi permanente así como una actividad cerebral de baja frecuencia o sea el denominado nivel alfa, mismo que transmiten a las personas y como ya se ha podido comprobar, este estado de paz y tranquilidad aumenta las endorfinas que son las hormonas de la felicidad produciendo cambios químicos favorables en las personas. Esta terapia tiene un gran futuro por sus excelentes resultados Los pasos a seguir para el tratamiento de un niño autista son los siguientes. 1. Recopilación de toda la información del paciente, antecedentes familiares, diagnóstico médico, tratamientos aplicados, medicación recetada. 2. Se evalúa al paciente, y de acuerdo a los resultados de los puntos 1 y 2, se traza el tratamiento a seguir, y los objetivos específicos a lograr. 3. Al introducirlo al agua, se realiza un periodo de adaptación basados en las propiedades físicas del agua, dicha adaptación es la siguiente

100 Adaptación Mental. Introducirlo al agua siempre en brazos del terapeuta, mojándole la cara para que tenga la certeza de que el agua no le va a hacer daño. Separación: Acercándolo y separándolo del terapeuta para generar una autoconfianza en el niño, evitando que el terapeuta se convierta en un chaleco salvavidas físico o mental Rotación: Colocando al paciente en las posiciones que utilizaremos en el agua para realizar la terapia. Equilibrio: Enseñándole al paciente a mantener la armonía y tranquilidad. Desplazamiento por encima del agua: Mostrándole que puede desplazarse por encima del agua sin ninguna dificultad. Desplazamiento por debajo del agua: Mostrándole al paciente, que al hundirse, ni al terapeuta ni a él, les va a pasar nada malo. Técnicas de Relajación: Realizando una serie de ejercicios, para lograr una relajación total antes de iniciar la terapia. Desplazamiento individual: Ayudado por un flotador adicional, que no es el terapeuta. 4. Después de lo anteriormente realizado, continua una adaptación al delfín, en la cual el paciente ve acercarse el delfín para ser tocado, besado, y de esta manera iniciar la estimulación e integración de los 3 elementos básicos de la terapia (Paciente, Terapeuta y Delfín). Al iniciar el periodo de adaptación al delfín, el paciente usa 2 flotadores, los cuales se van suprimiendo al transcurrir las sesiones, de acuerdo a las reacciones y necesidades de cada paciente. Los padres todos los días deben realizar un informe escrito, detallando los cambios y reacciones presentados por el paciente. De acuerdo con el comportamiento del paciente, se establece la fecha para que los Padres y él, realicen un nado con los delfines, a fin de vivan una experiencia, global como familia. Los padres se llevarán al final de la terapia, un vídeo, que incluye la mayoría de las sesiones, junto con un informe final, que incluye, la evaluación final de los terapeutas, junto con las recomendaciones a seguir. Este vídeo, servirá para reforzar los logros obtenidos, durante la terapia. Los cambios neuroquímicos, se han comprobado a través de estudios hematológicos completos, los doctores opinan que si un drogadicto probara las endorfinas, nunca mas probaría otra cosa, ya que son muy estimulantes Dentro de otro aspecto bien importante, es que estas endorfinas aumentan nuestro umbral del dolor. Produciendo una sensación de anestesia. Dentro de los primeros cambios que aparecen en los pacientes que toman delfinoterapia, esta el aumento en calidad y cantidad de sueño, se ven mas interesados por su entorno, puede que al tercer o cuarto día

101 presenten vómitos ya que nuestro organismo, no esta acostumbrado a trabajar con nuestro cerebro en ondas Alfa y Teta ALFA: Su frecuencia es de aproximadamente 8 a 12 Hz. y tienen que ver con la tranquilidad, la sensibilidad, la felicidad y la ensoñación. BETA: Su frecuencia es alrededor de 13 a 28 Hz. y se relacionan con la irritación, enojo, temor, frustración, preocupación, tensión nerviosa, etc. DELTA: Su frecuencia es de aproximadamente 0.2 a 3.5 Hz. y se relacionan con el sueño profundo o estados de hipnotismo. TETA: La frecuencia es de 3.5 a 7.5 Hz. y se relacionan con la incertidumbre, lo irreal, ambiguo, etc. Se presenta cambios físicos en patrón de marcha, se comienza el lenguaje verbal, etc. en fin los cambios son muchos, pero lo mas importante que hay que recalcar es que esto no es una cura, sino una esperanza que llega del mar, para ayudar a mejorar a nuestros familiares Y que se trata con seres vivos que no siempre reaccionan igual a las terapias, sino que todo depende de su estado físico y mental, de su entorno familiar ( porque al tener un niño especial, tenemos a una familia especial que necesita ayuda.), de su padecimiento en sí, si toma medicamentos o no, en conclusión, no se trata de la enfermedad que tiene el paciente, sino del paciente que tiene la enfermedad. Estas terapias se pueden realizar, cada 3 o 4 meses, según lo requiera el caso, ya que su duración en estimulación del sistema nervioso central, dura este tiempo, pasado este tiempo se evalúa de nuevo el caso y se decide los beneficios de una segunda terapia o no O de simplemente continuar con las terapias tradicionales. De todas formas, para nosotros lo importante no es que le hagan o no la delfinoterapia al paciente sino que no lo dejen sin terapia alguna, ya que entre más agresivos terapéuticamente son los familiares con sus pacientes, mas logros se consiguen. BENEFICIOS GENERALES PARA LA SALUD Las personas que ha tenido la experiencia de haber convivido con una mascota, sea perro, gato, pájaro, etc... han observado una mejoría en su calidad de vida desde que tiene a la mascota, esto se debe a que se establecen lazos de compañerismo y una interacción reciproca que se manifiesta con signos como el contacto físico y por signos de respuesta como el movimiento de la cola en perros y el ronroneo con los gatos. Esta interacción hace que se tome a la mascota como un miembro más de la familia, puesto que su presencia tiene efectos psicológicos y físicos directos que inciden en el bienestar de los seres humanos. Desde el descubrimiento de los efectos positivos que conlleva el poseer un animal de compañía se han realizado numerosos estudios científicos a nivel mundial que avalan y demuestran que no se trata de una simple suposición, sino que se logran cambios físicos y psicológicos que desencadena en notables mejorías en la salud de pacientes afectados por alguna enfermedad o discapacidad. De estos estudios se desprenden los siguientes beneficios: Mejora la Presión

102 Acariciar a una mascota u observar un acuario, produce un efecto relajante, puesto que este contacto produce una disminución de la tensión arterial. En situaciones de interacción social con otras personas, la presión arterial no baja, aunque las condiciones sean muy agradables, lo que indica que las personas se sienten más relajadas conversando con los animales que con sus semejantes, y si lo pensamos es lógico puesto que el animal, no juzga, acepta sin condiciones. Disminución del Estrés El estrés crónico se produce porque se acumula en nuestro organismo la tensión que origina el esfuerzo que hace nuestro cuerpo cuando recibe señales de alerta, este esfuerzo se centra en que nuestros músculos se tensan, la respiración se hace más rápida, el corazón se acelera para oxigenar mejor los músculos, etc... y todo esto desencadena en cefáleas cefaleas, tensión arterial elevada, músculos tensos y doloridos, dolores de estómago, ulceras, y creciente riesgo de enfermedades coronarias. El estrés crónico tienen efectos acumulativos si no lo tratamos a tiempo, y con los años perjudicará seriamente a nuestro organismo. Mejora la Salud Mental Las personas suelen tratar a los animales de compañía como a personas, y se evidencia en el momento que: * Le ponen nombre * Le hablan * Les dan de sus comidas * Los llevan al veterinario cuando se sienten mal o para asearlos * Los tratan como niños * Los entierran y lloran cuando mueren. Esta humanización afecta positivamente el sentido de la autoestima y la salud. Los animales son muy útiles para cambiar el foco del temor de personas angustiadas, al distraerlas y obligarlas a adoptar responsabilidades para cuidarlos. Mejora la Salud Mental La autoestima es sentir que uno es inteligente, capaz, atractivo y digno de ser querido o amado. Se desarrolla en la infancia, a medida que el niño experimenta las percepciones y juicios de sus padres, maestros y parientes. Si los niños se sienten valorados, experimentan y aprenden con libertad, de forma que aprendan de sus errores, es mucho más probable que cuando se conviertan en adultos, tengan fe en sus decisiones y en sus

103 CAPÍTULO 5.- INVESTIGACION DE CAMPO. JUSTIFICACION DE LA INVESTIGACION Actualmente el Ruido es el riesgo laboral de mayor prevalencia; por lo que se señala como un verdadero problema de salud pública, tanto por sus efectos auditivos como por los extraauditivos. Últimamente las líneas de investigación en el campo del ruido industrial se han dirigido hacia los efectos extra-auditivos de esta exposición, pues es amplia la literatura que señala las diferentes interconexiones que realiza la vía auditiva, entre ellos los centros auditivos en tallo cerebral, el tálamo, corteza cerebral, formación reticular e hipotálamo, lo cual se traduce en una serie de efectos en el sistema nervioso central, sistema nervioso autónomo y el sistema endocrino. Se sabe por medio de estudios recientes, que el ruido es capaz de despolarizar neuronas en ausencia de cualquier otro estimulo, mediado por mecanismos relacionados con la onda de propagación del calcio intracelular en los microcanales iónicos de las células nerviosas. Esto puede explicar parte de las alteraciones neuro-psiquiátricas que se presentan durante la exposición a elevados niveles de ruido. Stanfeld (1992), estudió la sensibilidad al ruido y desordenes psiquiátricos, encontrando una asociación significativa entre depresión y alta sensibilidad al ruido. La O.M.S. señala que la exposición a ruido puede evocar distintas clases de respuestas reflejas, especialmente cuando el ruido es de carácter desconocido o inesperado. Estos reflejos son mediados por el sistema nervioso vegetativo y representan una parte del patrón de respuesta conocido como reacción al stress. Si la exposición al ruido se mantiene pueden ocurrir patrones de inadaptación psicofisiológica con repercusiones neurosensoriales, endocrinas, cardiovasculares, digestivas, etc., de tal manera que el ruido pasaría a comportarse como un estresor de tipo físico. Así mismo, la exposición a ruidos intensos puede ocasionar trastornos del equilibrio, sensación de malestar y fatiga psicofisiológica, que afecta los niveles de rendimiento. Existen resultados muy controversiales en muchas de las investigaciones actuales relacionadas con los efectos extra-auditivos asociados a exposición a ruido industrial. En el sistema cardiovascular destacan los hallazgos relacionados con las cifras de tensión arterial pues mientras algunos autores asocian al ruido con niveles elevados de tensión arterial, otros lo asocian con hipotensión arterial. En México la Norma oficial mexicana NOM-081- ECOL-1994 establece los limites máximos permisibles de nivel de ruido que genera el funcionamiento de fuente fijas y el método de medición por el cual se determina su nivel emitido hacia el medio ambiente. Esta norma fue expuesta en capítulos anteriores. Debido a que en México la mayoría de industrias y comercios establecidos en los que se labora con fuentes fijas presentan esta problemática, valoramos y medimos el nivel de ruido en una mediana industria de polímeros llamada Plásticos Cantabria. DESCRIPCIÓN FISICA Y LABORAL DE LA PLANTA

104 En esta empresa se industrializa el polímero desde la extrusión, impresión flexo gráfica, laminación, corte y sellado; para dar como producto lo que comúnmente conocemos como bolsas plásticas. Se explica brevemente los procesos de extrusión e impresión, pues son estas las zonas críticas de emisión de ruido. Extrusión El polímero fundido (o en estado ahulado) es forzado a pasar a través de un Dado también llamado boquilla, por medio del empuje generado por la acción giratoria de un husillo (tornillo de Arquímedes) que gira concéntricamente en una cámara a temperaturas controladas llamada cañón, con una separación milimétrica entre ambos elementos. El material polimérico es alimentado por medio de una tolva en un extremo de la máquina y debido a la acción de empuje se funde, fluye y mezcla en el cañón y se obtiene por el otro lado con un perfil geométrico preestablecido. Impresión flexo gráfica. Es una técnica de impresión en relieve, puesto que las zonas impresas de la forma están realzadas respecto de las zonas no impresas. La plancha, llamada cliché, es generalmente de fotopolímero (anteriormente era de hule vulcanizado), que por ser un material muy flexible, es capaz de adaptarse a una cantidad de soportes muy variados. En este sistema de impresión se utilizan tintas líquidas caracterizadas por su gran rapidez de secado. Esta gran velocidad de secado es la que permite imprimir volúmenes altos a bajos costos, comparado con otros sistemas de impresión. Las impresoras suelen ser rotativas, y su principal diferencia con el resto de los sistemas de impresión es el modo en que el cliché recibe la tinta. A continuación explicamos los linderos y ubicación de la planta industrial así como la distribución de las fuentes fijas emisoras de ruido además de las condicionas laborales y físicas de dicha planta. 1.- Se ubica en los límites de una zona

105 Figura 5.1 Linderos de la ubicación física de la planta. 2.- La distribución de la maquinaria dentro de la planta es la siguiente: Figura 5.2 Distribución de las fuentes fijas dentro de la planta. 3.- En dicha empresa los trabajadores laboran sin protectores auditivos 4.- Su jornada laboral es de 8 horas y algunas veces hasta 4 o 6 horas extras. 5.- Debido al uso de tintas y solventes deberían hacer uso de mascarillas o algún tipo de protección para las vías respiratorias. El obrero solo labora con un uniforme proporcionado por la empresa, pantalón playera y cofia. 6.- El techo de la planta es de lámina de acero que actúa como reflejante sonoro. 7.- Los pasillos de las áreas industriales están recubiertos con placas de metal. 8.- Las paredes son de ladrillo pintado. PROCEDIMIENTO DE LA MEDICION. Con la ayuda de un sonómetro y un filtro se realizaron 990 mediciones de SPL en ponderación A de SPL; con un filtro se hizo el barrido de frecuencias en diferentes áreas de la planta, tomando una lectura lineal y por tercios de octava, de las cuales obtenemos los siguientes valores de Leq con los que podemos realizar las graficas necesarias. Las zonas donde se llevaron a cabo en las siguientes áreas marcas en la siguiente

106 Figura 5.3 Puntos sujetos a medición dentro de la planta. DATOS Y GRAFICAS. Con las mediciones obtenidas en cada punto calculamos el Leq con la fórmula: Leq= 10 log 1/N ( 10 *db/10) Se graficaron estos valores para de ahí obtener el valor NC correspondiente en la banda de 1000Hz de cada punto. Los datos obtenidos en cada punto medido se tabularon. Después de obtener el Leq por punto en cada área se obtuvo el promedio logarítmico de cada área sujeta a medición. AREA DE BOLSEO. En el punto 1 se registraron los siguientes valores. Área de bolseo punto Lineal Hz 63 Hz 125 Hz 250 Hz 500 Hz 1 KHz 2 KHz 4 KHz 8 KHz 16 KHz

107 Tabla 5.1 punto 1 área bolseo. Leq db Grafica 5.1 Valor NC punto 1 área bolseo. NC 75 fonos En el punto 2 se registraron los siguientes valores. Área de bolseo punto Lineal Hz 63 Hz 125 Hz 250 Hz 500 Hz 1 KHz 2 KHz 4 KHz 8 KHz 16 KHz

108 Leq db Tabla 5.2 punto 2 área bolseo. Grafica 5.2 Valor NC punto 2 área bolseo NC 75. En el punto 3 se registraron los siguientes valores. Área de bolseo punto Lineal Hz 63 Hz 125 Hz 250 Hz 500 Hz 1 KHz 2 KHz 4 KHz 8 KHz 16 KHz Leq

109 db Grafica 5.3 punto 3 área bolseo. Grafica 5.3 Valor NC punto 3 área bolseo NC 78. EXTRUSIÓN. En el punto 1 se registraron los siguientes valores. Lineal Área de extrusión punto Hz Hz Hz Hz 500 Hz 1 KHz 2 KHz 4 KHz 8 KHz 16 KHz

110 Tabla 5.4 punto 1 área extrusión. Leq db Grafica 5.3 Valor NC punto 1 área extrusión. NC 75 En el punto 2 se registraron los siguientes valores. Área de extrusión punto Lineal Hz 63 Hz 125 Hz 250 Hz 500 Hz 1 KHz 2 KHz 4 KHz 8 KHz 16 KHz

111 Leq db Tabla 5.5 punto 2 área extrusión. Grafica 5.5 Valor NC punto 2 área extrusión.nc 79 En el punto 3 se registraron los siguientes valores. Lineal Área de extrusión punto Hz Hz Hz Hz 500 Hz 1 KHz 2 KHz 4 KHz 8 KHz 16 KHz

112 Leq db Tabla 5.6 punto 3 área extrusión. Grafica 5.6 Valor NC punto 3 área extrusión. NC 75 IMPRESIÓN. En el punto 1 se registraron los siguientes valores. Área de impresión punto Lineal Hz 63 Hz 125 Hz 250 Hz 500 Hz 1 KHz 2 KHz 4 KHz 8 KHz 16 KHz

113 Tabla 5.7 punto 1 área impresión. Leq db Grafica 5.7 Valor NC punto 1 área impresión. NC 82. En el punto 2 se registraron los siguientes valores. Área de impresión punto Lineal Hz 63 Hz 125 Hz 250 Hz 500 Hz 1 KHz 2 KHz 4 KHz 8 KHz 16 KHz

114 Leq db Tabla 5.8 punto 2 área impresión. Grafica 5.8 Valor NC punto 2 área impresión. NC 75. En el punto 3 se obtuvieron los siguientes valores. Lineal área de impresión punto Hz 63 Hz 125 Hz 250 Hz 500 Hz 1 KHz 2 KHz 4 KHz 8 KHz 16 KHz

115 Leq db Tabla 5.9 punto 3 área impresión. Grafica 5.9 Valor NC punto 3 área impresión. NC 78 BOLSEO PROMEDIO Para calcular el promedio en el área de bolseo tomamos los datos de las tablas 5.1, 5.2, 5.3. Área de bolseo PROMEDIO 31.5 Lineal Hz 63 Hz 125 Hz 250 Hz 500 Hz 1 KHz 2 KHz 4 KHz 8 KHz 16 KHz

116 Leq db Tabla 5.10 promedio área bolseo. Grafica 5.10 Valor NC promedio área bolseo. NC 78 Para calcular el promedio en el área de extrusión tomamos los datos de las tablas 5.4, 5.5, 5.6. Área de extrusión PROMEDIO 31.5 Lineal Hz 63 Hz 125 Hz 250 Hz 500 Hz 1 KHz 2 KHz 4 KHz 8 KHz 16 KHz Leq db Tabla 5.11 promedio

117 Grafica 5.11 Valor NC promedio extrusión 78. Para calcular el promedio en el área de impresión tomamos los datos de las tablas 5.7, 5.8, 5.9. Área de impresión PROMEDIO 31.5 Lineal Hz 63 Hz 125 Hz 250 Hz 500 Hz 1 KHz 2 KHz 4 KHz 8 KHz 16 KHz Leq db Tabla 5.12 promedio

118 Grafica 5.12 Valor NC promedio. NC 78 RESULTADOS. En las siguientes tablas se muestran los valores promedio de las 3 áreas que estuvieron sujetas a medición; los valores en la frecuencia de 1kHz son los valores que de acuerdo al criterio de NC se toman en cuenta para determinar el Leq y con ayuda de las gráficas determinamos el valor de las curvas NC para cada área. Promedio en el área de bolseo NC 78 Leq db Lineal Hz Hz Hz Hz Hz KHz KHz KHz KHz KHz Promedio en el área de extrusión NC 78 Leq db Lineal Hz Hz Hz Hz Hz KHz KHz KHz KHz KHz

119 Promedio en el área de impresión NC 78 Leq db Lineal Hz Hz Hz Hz Hz KHz KHz KHz KHz KHz OBSERVACIONES. La NOM-081-ECOL-1994 establece los siguientes niveles permisibles en su apartado 5.4 para fuentes fijas: HORARIO De 6:00 a 22:00 De 22:00 a 6:00 LIMITES MAXIMOS PERMISIBLES 68 db (A) 65 db (A) El criterio NC proporciona la siguiente tabla donde también se definen los niveles permisibles de

120 Los límites máximos permisibles de 6:00am a 6:00pm van de 65dB a 68dB y las 3 áreas medidas rebasan estos límites, siendo el área de impresión donde se localizan los puntos críticos de emisión de ruido. Áreas Leq db (a 1kHz) Limites máximos permisibles db Bolseo extrusión Impresión El valor NC aceptable en fábricas para ingeniería pesada es de y las 3 áreas medidas rebasan este valor siendo el área de impresión la de mayor valor, con un NC 79. Áreas Bolseo. 78 Extrusión. 78 Impresión. 78 NC calculado. El punto de mayor emisión de ruido es el punto 3 del área de impresión. Debido a las placas de metal que se encuentran en los pasillos y de las láminas metálicas en el techo; el ruido emitido por las fuentes fijas se refleja, esto refuerza la emisión de ruido indeseable en las altas frecuencias. Al momento de realizar las mediciones los obreros laboraban sin protectores auditivos en jornadas de 8 horas sin descanso. Obtuvimos información médica de parte de la fábrica mencionando que los obreros frecuentemente se quejan de dolores de cabeza, hipertensión arterial, dolor y zumbido de oídos, estrés y conflictos entre compañeros de trabajo. SOLUCIÓN ACÚSTICA. Se propone lo siguiente para que en esta fábrica se labore dentro de las normativas vigentes: Para la atenuación en la emisión de ruido en las fuentes fijas el uso de Silent Block específicamente el modelo NIVOFIX atenuara la emisión de altas

121 Figura 5.1 Silent block NIVOFIX es un pie de maquina regulable que absorbe las vibraciones de alta frecuencia en la maquina regula la altura del soporte para un correcto asiento de la máquina. Colocándolos en la base de las máquinas del área de impresión se atenuaría aproximadamente 6dB del nivel Leq medido en cada área teniendo así los siguientes niveles Leq. Áreas Leq db(sin silent Block) Bolseo Extrusión Impresión Leq db(con silent Block) Para controlar la reflexión que ocurre con las laminas y placas metálicas en el techo y piso respectivamente; se propone cubrir las placas de los pasillos con neopreno esto atenuara el ruido en las zonas de transito. En cuanto a medidas preventivas para el personal, se propone el uso controlado de tapones auditivos con lo que se reducirá 18 db más en exposición directa. Con esto el Leq percibido por cada trabajador será de 24 db menos que los valores medidos de 76 db y 77 db. Así el Leq en exposición directa después de estas soluciones acústicas será de db. Además del uso de tapones auditivos se propone crear una conciencia y cultura de protección auditiva entre los trabajadores por medio de campañas de prevención de enfermedades debidas a la exposición abusiva del ruido. Al personal ya afectado por la exposición a niveles altos de emisión de ruido emitido por fuentes fijas se propone asistir a sesiones de los métodos terapéuticos como equinoterapia y delfinoterapia. Siendo la equinoterapia la mas accesible en cuanto a la ubicación de su residencia y a los costos. ESTUDIO