Las ondas sonoras transportan energía sonora que procede de la energía vibracional causada por un determinado foco sonoro, y que se propaga en virtud de las partículas del medio elástico que va atravesando.
La cantidad de energía irradiada por una fuente sonora es independiente del entorno, y se denomina potencia sonora a la cantidad de energía sonora por unidad de tiempo, siendo esta una característica intrínseca del equipo (aunque por desgaste de piezas puede tener algunas variaciones durante su vida útil, etc.).
Cuando se analiza la propagación de las ondas sonoras considerando la distancia recorrida y las interferencias del entorno, la propiedad que se busca medir es la intensidad sonora, o sea la potencia sonora por unidad de área normal a la dirección de propagación.
El oído humano responde a un amplísimo rango de intensidades, y éstas dependen de la amplitud de las ondas sonoras, o de las variaciones de presión.
Para personas jóvenes con buen estado de salud se puede considerar un intervalo que va desde 10-12 W/m2 (un susurro, etc.), hasta 1 W/m2 (martillo neumático, etc.). Como se puede observar estos extremos del rango admiten una cantidad extraordinaria de valores intermedios (1 billón), lo que quita practicidad y claridad a la hora de determinar exposiciones a distintas intensidades sonoras.
Entonces por la gran capacidad del oído y la dificultad para diferenciar tantas intensidades, primero se consideró una intensidad relativa, o sea un cociente entre la intensidad instantánea y una intensidad de referencia (siendo referencia el umbral de audición). Cómo el rango de intensidades siguía siendo de 1 billón de valores, se aplicó la función logaritmo de base 10 para pasar a un rango de intensidades de 12 valores, y si bien se trata de valores adimensionales se le asignó una unidad (no física) denominada "bell". Estas consideraciones acarrearían el uso de cantidades con decimales, por lo que finalmente se decidió trabajar con un submúltiplo del "bell", concretamente con el "decibel".
Cuando se desarrolló este sistema de medición se creía que la curva logarítmica representaba aproximadamente el comportamiento del oído humano, y si bien hoy en día se piensa en otra curva exponencial, las legislaciones de la mayoría de los países siguen trabajando con la curva logarítmica y con una escala que va desde 0 a 120 decibeles (dB).
Esta metodología permite determinar lo que se conoce como "Nivel de intensidad sonoro" (NIS), cuyo rango va del denominado Umbral de audición (UA: 0 dB que equivale a una intensidad sonora de 10-12 W/m2) al Umbral de dolor (UD: 120 dB que equivalen a una intensidad sonora de 1 W/m2).
Veamos en una tabla la relación entre intensidades y niveles de intensidad.
Como se desprende de la Tabla, una variación de 10 dB entre 2 valores de Nivel de intensidad sonora, equivale a multiplicar por 10 la intensidad del ruido. Por ejemplo se puede ver claramente que si la medición del ruido es de 80 dB corresponde a una intensidad sonora de 0,0001 W/m2, mientras que si la medición es de 90 dB (10 dB más), entonces la intensidad sonora es de 0,001 W/m2, o sea que la intensidad se incrementó 10 veces. Esto sucede para cualquier par de mediciones que difieran en 10 dB. En el siguiente gráfico se tomaron 4 valores de la tabla anterior para observar en un diagrama de barras esos incrementos.
Para analizar mediciones con valores próximos a los reglamentarios vamos a considerar 2 mediciones, una de 82 dB y otra de 85 dB. Si bien la diferencia entre ambas mediciones es de 3 dB, al observar los valores de las intensidades sonoras vemos que una es el doble de la otra, confirmando lo que ya comentamos en notas anteriores: al duplicar la intensidad sonora en un puesto de trabajo, la medición del NIS solo se incrementa en 3 unidades (3 dB).
- SICA (Sistema de Información de Contaminación Acústica). Gobierno de España. Link
- Universidad Politécnica de Catalunya. Barcelona. Link
- Näf Cortés, R. (2013). Guía Práctica para el Análisis y la Gestión del Ruido Industrial. FREMAP. Madrid.
- Sociedad Australiana de Acústica (2009). Ruido: Medición y sus efectos. University of Wollongong.
¿Cómo justificaría el uso de una escala logarítmica para medir el nivel de intensidad sonora?
ResponderEliminarEl uso de escala logaritmica se utiliza en todos los paises, es una metodologia que permite determinar el nivel de intensidad sonoro, relaciona las intensidad sonora (W/M2) y los niveles de intensidad sonoros NIS en decibeles.
EliminarUtilizaría una escala logarítmica, porque relaciona la intensidad sel sonido producido con la intensidad de decibelios que percibimos.
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