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¿Qué es un sonómetro? – Principios básicos
Un sonómetro es un instrumento (comúnmente de mano) que está diseñado para medir los niveles de sonido de una forma estandarizada. Responde al sonido de la misma manera que el oído humano y proporciona mediciones objetivas y reproducibles de los niveles de presión sonora.
¿Para qué se usa un sonómetro?
Los medidores de nivel de sonido se utilizan para medir y gestionar el ruido de una variedad de fuentes, incluidas plantas industriales, tráfico de carreteras o ferrocarriles y trabajos de construcción.
También se utilizan para la medición de ruido de situaciones típicas urbanas, como eventos deportivos, conciertos al aire libre, parques de ocio y vecinos residenciales o comerciales.
Existen diferentes tipos de sonido, cada una con características diferentes que plantean problemas específicos para los profesionales que las evalúan.
¿Cómo funciona un sonómetro?
Un sonómetro comprende un micrófono, un preamplificador, un procesador de señales y una pantalla.
El micrófono convierte la señal de sonido en una señal eléctrica equivalente. El tipo de micrófono más adecuado para sonómetros es el micrófono de condensador, que combina exactitud con estabilidad y fiabilidad.
La señal eléctrica producida por el micrófono está en un nivel muy bajo, por lo que se hace más fuerte con un preamplificador antes de que sea procesada por el procesador principal.
El procesador de señales incluye la aplicación de ponderaciones de frecuencia y tiempo a la señal según lo especificado por estándares internacionales como IEC 61672 – 1, a los que se ajustan los sonómetros.
Ponderación de tiempo
La ponderación temporal especifica cómo reacciona el sonómetro a los cambios en la presión sonora. Es un promedio exponencial de la señal fluctuante, que proporciona un valor fácil de leer. El analizador aplica ponderaciones de tiempo Rápido, Lento e Impulso (o “F”, “S” e “I”), que son las ponderaciones requeridas según la mayoría de las normas y directrices nacionales e internacionales. Los estándares de evaluación ambiental generalmente especifican qué ponderación de tiempo usar.
La señal se procesa a través de los filtros de ponderación y el nivel de presión sonora resultante se muestra en decibelios (dB) con referencia a 20 μPa en la pantalla del analizador. Los valores del nivel de presión sonora se actualizan al menos una vez por segundo.
Evaluar un nivel de ruido fluctuante significa obtener un valor para un nivel que es, en términos simples, el nivel medio. El “nivel de sonido continuo equivalente”, Leq, se conoce en todo el mundo como el parámetro promediado esencial. Leq es el nivel que, si hubiera sido un nivel constante durante el período de medición, representaría la cantidad de energía presente en el nivel de presión sonora fluctuante medido. Es una medida de la energía promediada en un nivel de sonido variable.
Aunque Leq no es una medida directa de la molestia que genera el ruido, una extensa investigación ha demostrado que Leq se correlaciona bien con ella.
Leq se puede medir directamente con la mayoría de los sonómetros profesionales (a veces llamados sonómetros integradores). Si se utiliza un filtro de ponderación A, se expresa como LAeq, la medida del nivel de sonido continuo equivalente utilizando la red de filtros de ponderación A.
Ponderación de frecuencia
Ponderación A – dBA / dB (A)
La ponderación A ajusta una señal de una manera que se asemeja a la respuesta del oído humano a niveles de intervalo medio. Se basa en la curva de volumen igual a 40 dB. Los símbolos de los parámetros de ruido a menudo incluyen la letra “A” (por ejemplo, LAeq) para indicar que la ponderación de frecuencia se ha incluido en la medición.
La ponderación A es necesaria para casi todas las mediciones de ruido ambiental o laboral y se especifica en las normas y directrices nacionales e internacionales. Los filtros de ponderación A cubren todo el intervalo de audio, de 10 Hz a 20 kHz.
Ponderación C – dBC / dB (C)
La respuesta del oído humano varía con el nivel de sonido. La ponderación de frecuencia C corresponde a la curva de volumen igual de 100 dB, es decir, la respuesta del oído humano a niveles de sonido bastante altos.
La ponderación C se utiliza principalmente para evaluar los valores máximos de niveles altos de presión sonora. También se puede utilizar, por ejemplo, para mediciones de ruido de entretenimiento, donde la transmisión de ruido de graves puede ser un problema.
Ponderación Z – dBZ / dB (Z)
La ponderación de frecuencia “cero” es una respuesta de frecuencia plana entre 10 Hz y 20 kHz ±1.5 dB excluyendo la respuesta del micrófono.
Hoy en día, la red de ponderación A es la ponderación de frecuencia más utilizada. La ponderación C no se correlaciona bien con las pruebas subjetivas porque los contornos de igual volumen se basaron en experimentos que utilizaron tonos puros y los sonidos más comunes no son tonos puros, sino señales muy complejas compuestas por muchos tonos diferentes.
Análisis de frecuencia
Cuando se requiere información más detallada sobre un sonido complejo, el intervalo de frecuencia se puede dividir en secciones o bandas. Esto se hace con filtros electrónicos o digitales, que rechazan todo sonido con frecuencias fuera de la banda seleccionada. Estas bandas suelen tener un ancho de banda de una octava o un tercio de octava.
Una octava es una banda de frecuencia en donde la frecuencia más alta es el doble de la frecuencia más baja. Por ejemplo, un filtro de octava con una frecuencia central de 1 kHz admite frecuencias entre 707 y 1414 Hz pero rechaza todas las demás. (El nombre octava proviene del hecho de que una octava cubre ocho notas de la escala musical diatónica). Un tercio de octava cubre un intervalo en donde la frecuencia más alta es 1.26 veces la frecuencia más baja.
El proceso de dividir así un sonido complejo se denomina análisis de frecuencia y los resultados se presentan en un gráfico llamado espectrograma. Una vez que la señal ha sido ponderada y/o dividida en bandas de frecuencia, la señal resultante se amplifica y el valor de la raíz cuadrada media (RMS) se determina en un detector RMS.
El RMS es un tipo especial de valor medio matemático. Es de importancia en las mediciones de sonido porque el valor RMS está directamente relacionado con la cantidad de energía del sonido que se mide.
La pantalla
La pantalla del sonómetro muestra el nivel de sonido en decibelios, típicamente con un descriptor que muestra la combinación seleccionada de ponderación de frecuencia y tiempo (por ejemplo, LAeq o LCpeak).
La señal también puede estar disponible en los puertos de salida, ya sea en forma de CA o CC, para la conexión a instrumentos externos, como un sistema de adquisición de datos, para proporcionar un registro y o para un procesamiento adicional.
Calibración
La calibración es una verificación de su sonómetro para corroborar que mide y muestra los valores correctos. La sensibilidad del transductor, así como la respuesta de los circuitos electrónicos, pueden variar ligeramente con el tiempo o pueden verse afectados por condiciones ambientales como la temperatura y la humedad.
Si bien es poco probable que experimente una gran desviación o cambio en la sensibilidad con el sonómetro es una buena práctica verificar regularmente la respuesta de su sonómetro, normalmente antes y después de cada conjunto de mediciones. Esto se hace mejor colocando un calibrador acústico portátil directamente sobre el micrófono. Esto proporcionará un nivel de presión sonora definido con exactitud al que se puede ajustar el sonómetro.
Además de verificar la calibración antes y después de las mediciones, muchas regulaciones y estándares que rigen las mediciones del nivel de sonido a menudo también requieren que su SLM se calibre en un laboratorio una vez cada 12 o 24 meses.
Estándares Internacionales
Las normas internacionales son importantes porque se utilizan directamente o porque proporcionan inspiración o referencia para las normas nacionales. Hay dos organismos internacionales principales que se ocupan de la normalización.
La Organización Internacional de Normalización (ISO) se ocupa principalmente de una metodología para garantizar que los procedimientos se definan para permitir la comparación de resultados.
La Comisión Electrotécnica Internacional (IEC) se ocupa de la instrumentación para garantizar que los instrumentos sean compatibles y puedan intercambiarse sin una pérdida importante de exactitud o datos.
IEC 61672
“IEC 61672 – Electroacústica – Sonómetros” es el estándar internacional actual que los sonómetros deben cumplir para satisfacer la mayoría de las normativas modernas. Específica “tres tipos de instrumentos de medición del sonido”: el sonómetro “convencional”, el sonómetro integrador-promediado y el sonómetro integrador.
El sonómetro estándar se publica en tres partes:
- Parte 1 Especificaciones: especifica el rendimiento y la funcionalidad del sonómetro para sonómetros de clase 1 y clase 2.
- Parte 2 Pruebas de evaluación de patrones: proporciona detalles de las pruebas necesarias para verificar la conformidad con todas las especificaciones obligatorias dadas en IEC 61672-1. Utilizado por laboratorios de pruebas para garantizar que los instrumentos cumplan con las afirmaciones de los fabricantes
- Parte 3 Pruebas periódicas: describe los procedimientos para las pruebas periódicas de los sonómetros de conformidad con los requisitos de clase 1 o clase 2 de IEC 61672-1: 2002.
Define la terminología básica, incluido el parámetro de nivel de calificación central y describe las mejores prácticas para evaluar el ruido ambiental.
ISO 1996 - EVALUACIÓN DEL RUIDO AMBIENTAL
ISO 1996 “Acústica – Descripción y medición del ruido ambiental” es un estándar central dentro de la evaluación del ruido ambiental, que actúa como un trabajo de referencia sobre el tema y es comúnmente referido por los estándares y regulaciones regionales.
ISO 1996 se divide en dos partes:
- Parte 1 2016: Cantidades básicas y procedimientos de evaluación
- Parte 2 2017: Determinación de los niveles de presión acústica
Referencia
What is a Sound Level Meter. (s.f).[KNOWLEDGE]. Brüel & Kjaer an HBK Company. Recuperado de: https://www.bksv.com/en/knowledge/blog/sound/what-is-a-sound-level-meter [abril 2021].
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