Estandares y normativa
Resolución Nacional 0627 de 2006
Decreto 948 del 5 de junio de 1995
Código de policía
Resolución distrital 6918 de 2010
Resolución Nacional 8321 de 1983
Glosario
Educativo
A
Aborción del sonido
La propiedad que poseen materiales, estructuras y objetos, de convertir el sonido en calor, dando como resultado la propagación en un medio o la disipación cuando el sonido golpea una superficie. (2) El proceso de disipación de la energía sonora.
Absorción sabine: La absorción del sonido definida mediante la ecuación de tiempo de reverberación sabine
Acondicionamiento acústico: Modificar las superficies interiores de un local en cuanto a geometría y materiales para obtener un desempeño acústico determinado
Acústica
(1) La ciencia del sonido, incluyendo su producción, transmisión, recepción y efectos. (2) De una habitación, aquellas cualidades que determinan conjuntamente el carácter de la habitación con respecto a la percepción auditiva humana.
Aislamiento acústico
Solución o conjunto de soluciones para evitar que el sonido se propague de un sitio a otro
Aislamiento de sonido
La capacidad de una estructura para impedir que el sonido llegue a una habitación receptora. La energía sonora, no es necesariamente absorbida; a menudo el principal mecanismo son las reflexiones de vuelta hacia la fuente
Armónico
Una componente sinusoidal cuya frecuencia es un número entero múltiplo de la frecuencia fundamental.
Articulación (inteligibilidad)
El porcentaje de unidades del habla transmitida recibido correctamente por un oyente. (La palabra articulación se utiliza cuando las unidades del material hablado son sílabas sin sentido o fragmentos. La palabra inteligibilidad se utiliza cuando las unidades del material hablado son palabras con significado o frases completas. Ha de especificarse el tipo de material hablado utilizado; p. ej. Sílabas, palabras o frases).
B
Banda
Un segmento del espectro de frecuencia.
C
Calidez de una sala
Característica propia de un recinto dependiente de la relación del tiempo de reverberación en bajas frecuencias y frecuencias medias.
Cámara anecóica
Una habitación cuyos limites absorben prácticamente todo el sonido incidente sobre ellos, aportando por tanto esencialmente condiciones de campo libre.
Cámara semianecoica
Una cámara de ensayo con un suelo duro, reflectante, pero que en las demás superficies absorben prácticamente todo el sonido que incide sobre ellas, aportando por tanto condiciones de campo libre por encima del plano reflectante
Campo libre
Un campo sonoro que tiene densidad de energía estadísticamente uniforme y en que las direcciones de propagación de las ondas sonoras se distribuyen al azar.
Campo difuso
Una componente sinusoidal cuya frecuencia es un número entero múltiplo de la frecuencia fundamental.
Clase de transmisión del sonido
Una valoración de número único utilizada para comparar las propiedades de aislamiento del sonido de paredes, suelos, techos, ventanas o puertas. La clase de transmisión de sonido se obtiene en mediciones de 16 bandas de ensayo. Abreviatura STC (sound transmision class).
Difracción
El proceso que produce una onda difractada, la cual corresponde a una onda cuyo frente ha sido cambiado de dirección, por un obstáculo u otra inhomogeneidad en el medio, de forma distinta a la producida por la reflexión o la refracción.
D
Difracción
El proceso que produce una onda difractada, la cual corresponde a una onda cuyo frente ha sido cambiado de dirección, por un obstáculo u otra inhomogeneidad en el medio, de forma distinta a la producida por la reflexión o la refracción.
E
Espectro del sonido
Una representación de la magnitud (p.e. amplitud y fase) de los componentes de un sonido complejo en función de la frecuencia.
Encierro
Estructura diseñada para aislar el ruido que genera una fuente sonora.
F
Fuente sonora
Fuente que irradia sonido.
Frecuencia
De una función periódica en el tiempo, el número de veces que la cantidad se repite a sí misma en un segundo (v.g. el número de ciclos por segundo).
Fundaciones
Estructuras diseñadas para montar sobre ellas elementos generadores de vibración y evitar la transmisión de dichas vibraciones al suelo.
I
Intensidad sonora
En un punto para una dirección especificada, la tasa media de energía sonora transmitida en una dirección concreta a través de una unidad de área normal a esta dirección en el punto considerado. Unidad: Watt/m2. Letra símbolo: I
N
Nivel de Ruido
Nivel de presión sonora de un sonido no deseado.
Nivel de presión sonora
De un sonido a una frecuencia especificada, el nivel de presión sonora efectiva de la potencia sonora contenida dentro de una banda de 1 Hz de anchura, centrada en una frecuencia determinada. Unidad: decibel. Símbolo de la unidad: dB. Abreviatura: NPS.
P
Perdida por transmisión
De una partición, para una banda de frecuencia especificada , la diferencia entre los niveles medios de presión sonora de la habitación reverberante fuente y la habitación receptora (expresada en decibeles), mas diez veces el logaritmo de base 10 de la relación entre el área de la partición común y la absorción total sabino en la habitación receptora. Abreviatura: TL
Presión sonora
La raíz cuadrática media de la presión sonora instantánea durante un intervalo de tiempo especificado en una banda de frecuencia determinada, salvo que se indique otro proceso de promedio temporal. Unidad: pascal. Símbolo de la unidad: Pa
R
Reverberación
Sonido que persiste al interior de una sala después de la detención de la señal que la produjo. La reverberación está formada por el conjunto de reflexiones que se fusionan unas a otras y que se extinguen con mayor o menor rapidez dependiendo de la absorción y del volumen de la sala.
Ruido de fondo
El ruido total de todas las fuentes distintas al sonido de interés.
Ruido estable
Presenta fluctuaciones de nivel despreciables durante el período de observación (< 2 dB)
Ruido fluctuante
Su nivel varía constantemente y no se aprecia estabilidad durante el tiempo de observación (> 2 dB).
Ruido Intermitente fijo
Aquel cuyo nivel de ruido cae bruscamente hasta el nivel de ruido de fondo en repetidas ocasiones durante el período de observación, siendo su duración mayor o igual a 1 segundo.
Ruido intermitente variable
Igual al intermitente fijo con la única diferencia de que el ruido no presenta el mismo nivel sonoro cada vez que se presenta.
Ruido impulsivo
Ocurre cuando se produce una elevación brusca de nivel sonoro en un tiempo inferior a 35 milisegundos. El tiempo entre picos debe ser mayor a 1 segundo y su duración no puede ser mayor a medio segundo.
Ruido de banda ancha
Presenta espectro continuo.
Ruido estable
Presenta fluctuaciones de nivel despreciables durante el período de observación (< 2 dB)
Ruido rosa
Ruido en banda ancha con igual amplitud en cada banda de frecuencia.
Ruido blanco
Ruido en banda ancha con igual amplitud en cada frecuencia discreta.
S
Sala Reverberante
Una habitación que tiene un tiempo de reverberación alto, especialmente diseñada para hacer todas las superficies tan reflectantes del sonido como sea posible, y para hacer el campo sonoro dentro de ella tan difuso como sea posible.
Sonido directo
El sonido que llega a una localización determinada en línea directa desde la fuente, sin ninguna reflexión.
Sonido Reflejado
El sonido que persiste en un espacio cerrado como resultado de reflexiones repetidas o dispersión; no incluye el sonido que se transmite directamente de la fuente sin reflexiones.
STC
Clase de transmisión de sonido.
T
Transmisión vía Flanking
Transmisión del sonido desde una habitación fuente (v.g., una habitación en que se localiza una fuente sonora) hacia una habitación receptora adyacente mediante vías distintas a la partición común.
Tono puro
Presenta una componente en frecuencia característica. (componente sinusoidal).
Textura
Impresión auditiva subjetiva de la forma en que una secuencia de reflexiones sonoras llegan al auditor después del sonido directo con una diferencia de nivel menor a 10 dB.
Tiempo de reverberación
Tiempo necesario para que, una vez cortada la fuente sonora en la sala, la energía disminuya a una millonésima parte.
Tono Puro
Una onda sonora que es un función sinusoidal simple en el tiempo.
U
Umbral auditivo
Para un oyente determinado, la presión sonora mínima de un sonido especificado que es capaz de evocar una sensación auditiva. Se asume que el sonido que llega al oído desde otras fuentes es insignificante. (Hay que especificar las condiciones generales de medición, por ejemplo, oír con un oído, dos oídos, en campo libre o con auriculares)
Comportamiento del sonido
En general se define el sonido como una perturbación que se propaga en un medio elástico causando variaciones periódicas de presión y desplazamiento o variación de la velocidad de desplazamiento, en las partículas que conforman dicho medio.
El sonido audible se puede definir de dos maneras, como la percepción que tenemos de una forma de movimiento de las partículas bajo ciertas condiciones determinadas (perturbación acústica) o como la perturbación acústica que causa una respuesta auditiva.
Para entender claramente estas definiciones, imaginemos que las partículas que conforman el aire (medio elástico) se encuentran en reposo. De repente algo, como el movimiento de un objeto o el choque entre dos cuerpos, hace que se muevan (perturbación). Si este movimiento se repite varias veces en un periodo de tiempo, causará una variación periódica de la posición de las partículas.
Pero su movimiento oscilatorio será transmitido a las partículas que se encuentran a su alrededor y así sucesivamente. Este movimiento de las partículas genera cambios de presión en el medio y variación en su velocidad de desplazamiento. (La presión es igual a la fuerza que se hace sobre un área determinada y la fuerza es igual a la aceleración de un cuerpo por su masa. Debido a que las partículas inicialmente están en reposo y después en movimiento experimentan una aceleración)
Entonces lo que nosotros percibimos como sonido es la oscilación de las partículas que están dentro de nuestro oído y alrededor de nuestra cabeza, ya que esta vibración puede llegar a nuestros oídos por vía ósea.
Podemos darnos cuenta que el sonido en realidad es la energía que se transmite de una partícula a otra y hace que oscilen sin desplazarse. Esto se puede mostrar claramente si realizamos un montaje como el de la animación, ya que a nivel molecular ocurre exactamente lo mismo.
Es por esta razón que el sonido puede “atravesar” paredes, viajar en la estructura de un edifico, pasar del agua al aire o hacer vibrar una ventana. La fuente de sonido, por ejemplo un parlante, mueve a las partículas de aire a su alrededor, las cuales transmiten esta vibración a otras y así hasta llegar a la pared, cuyas partículas son excitadas por las de aire, transmitiendo esta vibración a las partículas adyacentes y la perturbación (onda acústica) sigue su camino hasta que la energía inicial se consume totalmente.
Ahora que ya hemos visto cómo se genera y transmite el sonido veamos algunas de sus propiedades.
PRESIÓN SONORA:
Dependiendo de la cantidad de energía que irradie una fuente sonora, generará una mayor o menor perturbación en el medio en el que se propaga. Una mayor perturbación sonora implica que se genera una mayor presión, lo que se percibirá como un sonido más fuerte. Debido a que la presión es el parámetro del sonido que se puede medir con mayor facilidad y que está directamente relacionado con la cantidad de energía que genera una fuente, la presión que genera un sonido es uno de los aspectos fundamentales para analizar cuando queremos caracterizar un problema acústico.
INTENSIDAD:
Otro parámetro del sonido que usualmente se mide, es la intensidad sonora, la cual nos dice cual es la cantidad de energía por unidad de tiempo por unidad de área que produce una fuente determinada.
FRECUENCIA:
La frecuencia del sonido nos dice cuántas veces por segundo oscilan las partículas cuando la perturbación acústica está presente en el medio.
Por ejemplo una frecuencia de 100 Hz significa que las partículas oscilan 100 veces en un segundo. La animación muestra cómo oscilan tres partículas a 2 Hz.
El oído humano está en capacidad de percibir sonidos cuyas frecuencias se encuentren entre los 20 y los 20.000 Hz. Por encima y debajo de este rango se encuentran los ultrasonidos e infrasonidos, los cuales pueden ser detectados por algunos animales. Aunque ningún sonido está compuesto por una sola frecuencia (a excepción de los tonos puros, los cuales son generados artificialmente) sino por la suma de muchas de ellas, analizar el comportamiento del mismo en frecuencias particulares nos permite entender mejor sus propiedades.
Este rango de frecuencias audibles por el hombre, se divide en bajas, medias y altas. Los sonidos con frecuencias entre 20 y 320 Hz se consideran como bajas (suenan más graves); los comprendidos entre 320 y 3000 Hz como medias (en estas frecuencias está comprendido el rango de la voz); las mayores a 3000 Hz son consideradas frecuencias altas. La suma de todas las frecuencias que emite una fuente se denomina espectro sonoro.
Es importante tener en cuenta que dependiendo de la frecuencia, el sonido se propaga en el medio en distintas direcciones. Aunque esto en realidad depende de la relación del tamaño de la fuente con la frecuencia generada, en general las frecuencias altas son direccionales y el sonido irradiado desde la superficie de la fuente tiende a confinarse en un haz relativamente estrecho; así, mientras más alta sea la frecuencia, más estrecho es el haz. Mientras que las frecuencias bajas se irradian uniformemente en todas las direcciones. Entonces decimos que la fuente es omnidireccional.
Efectos del ruido en el ser humano
Pérdida auditiva:
La pérdida auditiva consiste en el desplazamiento del umbral de audición de forma temporal o permanente. El tipo de pérdida que se presente va a depender del tipo de ruido al que este expuesto y al nivel del mismo. Cuando una persona experimenta un desplazamiento en su umbral auditivo, requiere descansar de cualquier tipo de ruido intenso para que el oído se reponga y vuelva a su condición normal.
La tabla a continuación muestra los tiempos máximos de exposición al ruido antes de presentar algún tipo de daño auditivo.
Cuando los tiempos de exposición antes descritos no son cumplidos, se generaran daños auditivos permanentes, los cuales son irreversibles ya que implican la muerte de células ciliadas al interior de la cóclea, las cuales no se regeneran natural ni artificialmente y tampoco pueden ser reemplazadas en operaciones médicas. La única forma de evitar su muerte es prevenir las exposiciones sonoras elevadas.
La pérdida auditiva suele ser más acentuada en frecuencias comprendidas entre 4kHz y 6kHz ( a la vez es el primer rango de frecuencia que habitualmente se pierde). Determinados tipos de sonidos pueden provocar, además de la fatiga o muerte de las células ciliadas, desgarros del tímpano y luxaciones de los huecesillos del oído medio. Los ruidos involucrados en este tipo de traumas son impulsivos (disparos, explosiones, etc).
Dolor de oído:
Éste se presenta cuando una persona está expuesta a niveles superiores a 100 dB. Cuando existen enfermedades el umbral del dolor puede disminuir, como por ejemplo si se presenta una inflamación en el oído, bastan 80 dB para producir dolor.
Enmascaramiento:
Se produce cuando el nivel de un sonido determinado aumenta de tal manera que no nos permite escuchar otros sonidos de interés. Un ejemplo de esto es por ejemplo si un sonido es detectable en condiciones normales a tan sólo 35 dB, y con la presencia de otro sonido es necesario que el primero aumente su nivel hasta 60 dB para ser escuchado.
Enfermedad vibroacústica (VAD):
Esta enfermedad es una patología de naturaleza sistémica que afecta al cuerpo en su conjunto y que es causada por la exposición prolongada al ruido de baja frecuencia y de alta intensidad. Se detecto en una población de técnicos aeronáuticos ya que mas del 10% de ellos fueron diagnosticados con una epilepsia tardía cuando el índice para esta enfermedad es de tan solo el 0.2%
El VAD se caracteriza por el crecimiento anormal de la matriz extracelular, la cual está formada por las sustancias que producen las células y que son excetradas al espacio entre ellas.
Este crecimiento, entre otros efectos, provoca que las paredes de las estructuras cardiovasculares aumenten su espesor. Una de las estructuras más afectadas por esta expansión anormal es el pericardio. Esta patología es aún más común que los desplazamientos del umbral auditivo en pacientes que padecen de VAD. La pérdida de audición es más pronunciada en frecuencias bajas, a diferencia de la pérdida usual alrededor de 4000 Hz.
Otras patologías asociadas a la exposición de ruido de baja frecuencia y alta intensidad son el incremento de la probabilidad de aparición de tumores malignos de células escamosas del pulmón y del tracto respiratorio y efectos genotóxicos que pueden desencadenar infartos cardiacos, accidentes cerebro-vasculares, cáncer, epilepsia y reacciones sociales violentas entre otros.
La enfermedad comprende tres etapas de desarrollo.
- Fase leve (1er a 3er año)
Los primeros síntomas habitualmente son ciertos comportamientos sociales anormales y cambios de humor. Se evita la permanencia en ámbitos ruidosos, como discotecas fiestas y bares. Se presentan mayores grados de irritabilidad, tendencia al auto-aislamiento y existencia de lapsos de pérdida de memoria.
Posteriormente, comienzan las quejas de dolores estomacales no específicos, flatulencia y cólicos. Alrededor de los 2 años de avance, aparecen infecciones en la orofaringe y bronquitis.
- Fase moderada (4to al 9o año)
Se presentan dolores en el pecho, con predominancia en el lado izquierdo. Luego del sexto año de exposición, los cambios de comportamiento se hacen más notables incrementando la tendencia al aislamiento social. El dolor de espalda también se hace muy frecuente.
En el séptimo año, es muy común que se manifiesten ratigas de causas aparentemente inexplicables, en muchos casos acompañadas de anorexia. Las probabilidades de infecciones de piel son muy elevadas y comúnmente se registran lesiones e inflamaciones en el estómago y el duodeno.
En el octavo año se presentan problemas urinarios y cólicos renales. Se puede presentar sangre en la orina, sin una infeccion asociada, y la probabilidad de tener cálculos renales aumenta.
Cerca de los nueve años de exposición se presenta conjuntivitis y las reacciones alérgicas.
La mayoría de estos síntomas se detienen temporalmente en un periodo de descanso, y desaparecen en forma permanente al cambiar de trabajo.
- Fase severa (después del 10° año)
En esta etapa son comunes las consultas psiquiátricas por ansiedad, depresión e incluso tendencias suicidas, reacciones violentas ante algunos ruidos y déficit cognitivos producidos por lapsos de perdida de memoria.
A los doce años de exposición, pueden aparecer hemorragias nasales, digestivas o en la mucosa conjunctiva, varices, hemorroides, ulceras duodenales, colitis espástica, esofagitis, apendicitis, divertículos de esófago o de colon y alteraciones en los movimientos de la vesícula biliar.
En el decimotercer año de exposición al ruido, se presentan decaiminentos anormales en la precisión visual, dolores de cabeza continuos que no pueden ser controlados, y dolores osteo-articulares severos en la rodilla, el codo y el hombro.
Alrededor del catorceavo año, se pueden presentar dolores musculares internos y algunos cambios neurológicos, epilepsia tardía, mareos y vértigo severo.
Respuesta reflejo:
Consiste en una contracción involuntaria de los músculos de las extremidades y columna como consecuencia de un sonido abrupto e inesperado, acompañada de un parpadeo o cierre momentáneo de los oíos. La respiración puede verse afectada, produciéndose movimientos respiratorios más profundos y lentos. En algunas circunstancias, el sonido repentino puede generar miedo en forma posterior a la respuesta reflejo. Si el ruido no posee un significado intrínseco de gran importancia, el individuo puede habituarse luego de algunas repeticiones.
Alteración del equilibrio:
El equilibrio es regulado por el aparato vestibular, el cual por encontrarse dentro de la cavidad del oído interno es vulnerable a los estímulos sonoros intensos. Cuando ello sucede, puede verse temporalmente afectado el sentido del equilibrio, lo cual a su vez puede conducir a que se experimenten deficiencias motrices, movimientos rítmicos e involuntarios de los ojos, mareos, vértigo, náuseas e incluso desmayos.
Se ha observado que la estimulación mayor de un oído que del otro, provoca alteraciones más significativas en el equilibrio que una excitación similar a ambos oídos.
Fatiga corporal:
La sensación de fatiga puede ser experimentada como causa directa del ruido o bien inducida directamente. La fatiga se presenta especialmente cuando el ruido tiene componentes de baja frecuencia ó incluso infrasonidos. Los trabajadores expuestos cotidianamente a esta tipo de ruido pueden experimentar fatiga crónica.
Deficiencias vocales:
Debido a que cuando una persona desea comunicarse en un ambiente con alto nivel de ruido, eleva involuntariamente la potencia de su voz, el verse obligado a hacerlos constantemente, puede ocasionar alteraciones crónicas en su aparato vocal.
Efectos cardiovasculares:
La exposición al ruido puede provocar diferentes disturbios y patologías cardiovasculares como vasoconstricciones periféricas, daños isquémicos, hipertensión, aumento del colesterol en la sangre, taquicardias y cambios morfológicos del corazón.
Varios estudios epidemiológicos realizados, han permitido concluir que la exposición sostenida a niveles sonoros entre 85 y 90 dB(A), crea un riesgo de una afección coronaria equivalente a una edad 10 años superior a la real.
Efectos gastrointestinales:
Ante la presencia del ruido se observa una reducción de la motilidad del estómago, la cual consiste en la contracción de los músculos del estómago, disminuciones en la secreción de ácido, situaciones que podrían aumentar el tiempo de transito intestinal. Se registran aumento o disminución de la secreción de saliva, dependiendo del tipo de ruido al que se este expuesto.
Adicionalmente, personas expuestas a ruidos intensos (mas de 85 dB (A)), experimentan un incremento de hasta 5 veces en el riesgo de contraer gastritis o alguna úlcera estomacal, intestinal o duodenal.
Respiración:
El ruido ocupacional de larga data, reduce los mecanismos de regulación respiratoria y en determinadas condiciones de ruido, se pueden presentar dificultades para respirar, sentir ahogamiento y generar tos.
Alteraciones endocrinas e inmunológicas:
La glándula suprarrenal, en presencia de ruido, segrega en mayor cantidad de cortisol, adrenalina y noradrenalina. El exceso de cortisol en el cuerpo provoca efectos sobre el sistema inmunológico, aumentando la glicemia (glucosa en la sangre). Las catecolaminas (adrenalina y noradrenalina) son estimulantes que incrementan la actividad de funciones corporales, como el ritmo cardiaco, la presión sanguínea entre otras. Sin embargo estos efectos son considerables cuando la persona se encuentra expuesta a altos niveles de ruido cotidianamente.
Ante la presencia de ruido también se pueden incrementar los niveles de HGH (hormona del crecimiento), ACTH, andrógenos, la liberación de glucosa en la sangre y variaciones en la población de linfocitos T.
Cambios del sistema nervioso central:
El ritmo alfa se modifica cuando existen estímulos acústicos y se genera una reducción de la reacción frente a un estímulo luminoso.
En caso de ruidos sorpresivos, se produce una reducción de líquido cefalorraquídeo.
Efectos en la vista:
La exposición sonora de ciertas características provoca la dilatación de las pupilas. Esta dilatación está acompañada de una vasoconstricción sanguínea periférica. También se puede presentar un estrechamiento del campo visual y una disminución de la percepción del color.
Rendimiento en las tareas:
El efecto que tiene el ruido en las tareas depende del tipo de labor que se desarrolle, pudiendo ser perjudiciales en casos en que se necesite atención visual ó altos niveles de atención, pero si el ruido es constante, puede ayudar a mantener la concentración en tareas repetitivas.
El ruido constante por encima de los 95 dB afecta tareas de vigilancia intensa a varias fuentes de información en búsqueda de pequeños cambios, aumenta la memoria intencional y disminuye la memoria incidental
Los ruidos fluctuantes son distractores más potentes que los ruidos constantes. Además se observó que ante los ruidos intermitentes, la pérdida del rendimiento se produce también en el período intermedio donde el ruido está ausente. De hecho, durante este lapso intermedio puede ser mayor el efecto sobre la concentración que durante el período activo. Incluso, el rendimiento puede decrementar a medida que pasa el tiempo luego de haber cesado el ruido.
Factores importantes que determinan la profundidad de la alteración son la capacidad de control sobre la fuente de ruido y la diferencia de niveles entre el periodo activo y el inactivo, más que el nivel mismo del ruido.
El ruido impulsivo genera efectos perjudiciales que usualmente duran dos o tres segundos, pero que pueden extenderse hasta 30 segundos, siendo especialmente afectadas las tareas de coordinación mano-ojo.
Si una persona oye voces mientras lee o durante la realización de una tarea que requiera recordar un material verbal, el rendimiento declina drásticamente. El nivel sonoro del habla no es tan relevante para evaluar la distracción ejercida. Una reducción de 10 dB en un ruido de banda ancha puede significar una recuperación importante del rendimiento, pero la misma reducción de nivel equivalente del habla no aportará notables mejoras.
Estrés , molestias y cambios de ánimo:
El ruido es un factor generador de estrés ya que como se dijo anteriormente, el ruido genera cortisol que es conocido como la hormona del estres. Algunos efectos del estrés son fatiga, cefaleas, problemas gástricos, alteraciones cardio-circulatorias y trastornos psicopatológicos.
La molestia causada por el ruido está fuertemente influenciada por la personalidad y la historia del individuo, pero es particularmente relevante en los ámbitos de distensión y descanso, dependiendo tanto del nivel de presión máximo que emite las fuente, como el número de eventos de ruido existentes.
El ruido puede causar estados de ánimo “activos”, como por ejemplo irritabilidad, enojo, ansiedad, fastidio, nerviosismo, exaltación, entre otros. Algunas personas manifiestan su descontento, mientras que otras lo padecen sin expresarlo. Ejemplo de esto son los estados de mayor reserva que algunas personas tienen cuando están expuestas al ruido: incomodidad, inestabilidad, depresión, frustración, fatiga, impotencia (por no poder evitar la situación), entre otros.
Algunos tipos de ruidos repetidos día a día pueden desembocar en problemas psiquiátricos, como locura leve ó inducir inhibiciones fisiológicas como la pérdida del apetito y la disminución del deseo sexual, alteraciones que pueden conducir a más estados de ánimo.
Decibeles
La mínima variación de presión que puede percibir el oído humano es de 20 [microPa] y la máxima antes de generar daño auditivo permanente es de 100 [Pa]. (El daño auditivo también depende del tiempo de exposición al sonido y varía con la frecuencia. Este valor dado aquí es como referencia). Debido a que el rango de valores a manejar es bastante amplio y a que el oído humano responde a las variaciones de presión en forma logarítmica, se utilizan los decibles (dB) para medirlas, los cuales se definen como el logaritmo base 10 de la relación entre dos potencias.
Para medir las variaciones de presión sonora de manera que represente el comportamiento del odio humano se define el nivel de presión sonora como:
Donde:
Prms: presión sonora eficaz
Pref : 2×10-5
Se puede apreciar cómo el nivel de presión sonora es nulo cuando p es igual a 20 [?Pa], que es la mínima variación de presión que detecta el oído humano.
Como los dB son una relación logarítmica, una fuente que genera 100 dB no suena el doble de fuerte que una que genere 50 dB. En realidad un aumento de 6 dB en el NPS implica que la presión sonora aumentó el doble y si el nivel de presión aumenta 10 veces, generará un incremento de 20 dB en el NPS.
Pero ¿Qué tanto son 20, 50 o 100 dB?. Para hacernos una idea de ésto, el gráfico a continuación.
El despegue del trasbordador espacial genera 140 dB, o el de un avión 130 dB, un concierto de rock 110 dB, el trafico en la carretera 80 a 90 dB, el trabajo en una oficina de 60 a 70 o un sitio muy ruidoso de 60 a 70 o un sitio silencioso 30 o 40 dB.
Sin embargo ruidos muy distintos pueden tener el mismo nivel, pero no generar la misma sensación de molestia. Por ejemplo una sirena puede generar 100 dB y en una discoteca se registra el mismo nivel, pero debido a los componentes de frecuencia se siente mucho más fuerte el sonido en la discoteca que el generado por la sirena.
De la misma manera, debido a que el oído humano no tiene una respuesta plana, es decir no capta los niveles de presión de la misma forma para todas las frecuencias, un ruido de 70 dB en frecuencias medias se va a percibir mucho más fuerte que uno de 70dB en bajas frecuencias.
A continuación se muestra el umbral de audición para una persona con audición normal. El umbral de audición es el nivel mínimo que debe existir para que un sonido sea percibido.
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En el gráfico se ve como para percibir un sonido de 63 Hz es necesario que su NPS sea mínimo de 38 dB mientras que uno de 2 kHz es percibido con un nivel de 0 dB. También se puede ver en el grafico los niveles y frecuencias en los que se encuentra la voz humana y la música.
Debido a que la medición del nivel de presión sonora no representa la forma en que el oído percibe el sonido se creó la ponderación A, la cual es una forma de emular su respuesta a los niveles de presión dependiendo de la frecuencia.
Lo que hace esta ponderación es restar nivel en bajas frecuencias y aumentar levemente en las frecuencias entre 1000 y 4000 Hz, que es donde el oído es más sensible. Sin embargo a medida que el NPS aumenta, el oído va respondiendo de manera más uniforme a todas las frecuencias, por lo que la ponderación A no se puede aplicar. Para corregir esto se establecieron las ponderaciones B y C. El grafico a continuación nos muestra cómo se hace esta corrección.
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Es claro entonces que al aplicar distintas ponderaciones el nivel registrado va a cambiar. En el siguiente cuadro se muestran niveles de distintas fuentes ponderados A (dB(A)), B (dB(B)) y C (dB(C) ) y el nivel sin ponderación (dB)
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Aquí podemos ver claramente cómo dos ambientes totalmente distintos, como el campo y una oficina generan niveles similares de presión sonora (79.8 y 79.2) pero con la ponderación A, existe una diferencia de niveles que corresponden a como realmente percibimos el sonido.
Esto se debe a que las componentes de ruido que existen en una oficina como teléfonos, voces, ruidos de computadores, están en el rango de audición donde somos más sensibles, mientras que las componentes de ruido en el campo no.
Aislamiento Acústico
Existen distintas soluciones para controlar un problema de ruido, pero la que es usada con mayor frecuencia es aislar la transmisión aérea del ruido, utilizando distintos elementos que impidan la propagación de la onda acústica.
Estas soluciones tienen una característica común y es que se basan en la pérdida por transmisión ó TL (Transmission Loss) que pueda generar una estructura o dispositivo. La pérdida por transmisión es la manera como se cuantifica la atenuación que produce un panel a una onda sonora que “pasa” a través de el, se define la pérdida de transmisión como la diferencia entre el nivel de intensidad incidente y el transmitido y se mide en decibeles.
La cantidad de energía que “pasa” a través del panel depende de la frecuencia del sonido y de las características físicas del material, como las dimensiones, la masa y la rigidez y de los cambios de impedancia que la onda sonora experimente en su camino (la impedancia es la resistencia que le opone un medio a la onda acústica para que ésta se propague. Mayor impedancia implica un mayor gasto de energía).
Los gráficos a continuación muestran el nivel de aislamiento típico generado por una pared simple y una doble. Dependiendo de la estructura y materiales utilizados esta curva puede variar ligeramente, pero siempre se mantiene la misma tendencia.
a) Gráfico de nivel de aislamiento típico de una pared simple
b) Gráfico de nivel de aislamiento típico de una pared doble.
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1 - 2
>
Como se ve en el gráfico, el aislamiento varia con la frecuencia. Este comportamiento se mantiene sin importar que tipo de solución se utilice. El grado de aislamiento es dependiente de la frecuencia. En el caso de las paredes simples, se debe diseñar de tal manera que el ruido de interés se encuentre en las zonas c y d, y antes de la frecuencia critica (fc). En caso de no hacerlo, el aislamiento que generará el panel no será el adecuado.
Por esta razón es fundamental establecer antes de implementar una solución, en qué rango de frecuencias debe trabajar el aislamiento, para poder determinar correctamente qué grado de aislamiento se necesita para que su resultado sea satisfactorio.
Otra forma usual de solucionar problemas de ruido es proteger al receptor, mediante el uso de protectores auditivos. Para que éstos cumplan su objetivo deben escogerse de acuerdo al tipo y nivel de ruido al que se encuentra expuesto, capacitar adecuadamente al usuario y que este siga todas las indicaciones, ya que un mal uso de estos dispositivos puede generar un daño auditivo irreversible.
Sin embargo, no siempre basta con realizar una solución que controle el ruido aéreo, como por ejemplo cuando tenemos un motor de aire acondicionado en el techo o pared de una edificación, el cual transmite vibraciones a toda la estructura y que vamos a percibir finalmente como ruido. En este caso se debe aislar la transmisión de esta vibración, del ruido por vía aérea, y si fuese necesario el ruido vía flanking.
En casos más complejos y bajo ciertas condiciones, se utiliza el control activo del ruido, el cual consiste en generar una onda acústica que anule la onda del ruido que se quiere controlar.
Control de vibraciones
No tener en cuenta la transmisión de sonido por vía estructural es uno de los errores que comúnmente se cometen cuando se diseñan soluciones para el control de ruido. Aislar la transmisión de un motor, máquina o ductería al piso o paredes puede ser la solución para alcanzar un nivel de ruido adecuado.
El problema de control de ruido suele identificar tres elementos:
- Fuente de vibraciones: Cualquier equipo o máquina que tenga movimiento mecánico oscilatorio.
- Base/receptor: Elemento que recibe directamente las vibraciones de la fuente. Por ejemplo, suelo, fundación de concreto, paredes, techo, etc.
- Sistema de aislamiento: Conjunto de elementos aisladores que se interponen entre la fuente de vibraciones y la base para disminuir la transmisibilidad de éstas. Por ejemplo aisladores tipo resortes, cauchos, gel de silicona, materiales resilientes, amortiguadores, etc.
Debido a que la base y la fuente de vibraciones por lo general no pueden ser modificadas, una correcta elección del sistema de aislamiento a interponer es importante para garantizar el aislamiento requerido. Las características del sistema de aislamiento dependen de las especificaciones de la máquina a aislar, del tipo de vibración generada, la disponibilidad para fijación del sistema al equipo y a la base, entre otros. Esto a su vez significa que no existe un aislador que sirva para todos los problemas de vibraciones y por tanto su elección debe ser cuidadosa y especial para cada caso, ya que como se mostrará a continuación un mal diseño del sistema de aislamiento podría incluso aumentar el problema de vibraciones.
A partir de la discusión anterior se observa que el aspecto más importante a estudiar en un problema de vibraciones es la transmisibilidad de fuerzas entre la fuente y la base. Para identificar y analizar el problema de vibraciones se deben tener en cuenta las características de la fuente de vibraciones como grados de libertad, peso, frecuencia de vibración, entre otros; mientras que para el sistema de aislamiento se debe tener en cuenta la constante elástica equivalente y el factor de amortiguamiento. Por último, el parámetro que suele describir el sistema completo es la frecuencia natural amortiguada. Dependiendo de la complejidad del problema se pueden requerir otros parámetros y elementos, como bloques de inercia y masas dinámicas.
La siguiente gráfica muestra la magnitud de la transmisibilidad de fuerza en función de la frecuencia (normalizada) para un sistema con un grado de libertad y para diferentes relaciones de amortiguamiento.
En la gráfica se identifican dos regiones, una donde la transmisibilidad es mayor que 1 y por tanto la vibración se amplifica, y una región donde la transmisibilidad es menor a 1 y por tanto la vibración se aisla.
La correcta relación entre las características del sistema, la frecuencia natural y la frecuencia de excitación/vibración determinan la magnitud de la transmisibilidad o aislamiento obtenido. Por esta razón, es fundamental establecer antes de implementar una solución, en que rango de frecuencias debe trabajar el aislamiento, para poder determinar el grado de aislamiento necesario y diseñar el sistema de aislamiento de tal forma que permita obtener dicho resultado.
Acondicionamiento acústico
Como se dijo anteriormente, el acondicionamiento acústico no tiene ninguna relación con el grado de aislamiento que pueda generar una estructura, sino con la calidad de sonido que se va a tener dentro del recinto.
El objetivo de realizar un acondicionamiento acústico al interior de una sala es garantizar que en cualquier sitio donde se ubique un auditor, éste va a escuchar con la misma calidad el sonido que proviene de la fuente, sea música o voz, en el caso de salas de concierto o similares, o garantizar la respuesta de frecuencia y tiempo de reverberación adecuados en el caso de estudios de grabación o televisión.
Para poder obtener este resultado se deben tener en cuenta desde la etapa de diseño del recinto factores como la geometría, niveles de ruido interno y externo, capacidad de la sala y dependiendo del uso que se le vaya a dar (salón de conferencias, sala de conciertos, auditorio multiuso) se debe determinar el tiempo de reverberación, el intervalo temporal inicial , textura, calidez, grado de inteligibilidad de la palabra y las reflexiones útiles necesarias.
La reflexiones resultan útiles cuando la diferencia de tiempo y nivel con que el sonido directo y las reflexiones alcanzan al receptor es tal, que estas últimas aumentan el nivel de presión que se percibe de la fuente y generan grados de intimidad y textura adecuados para el tipo de sala. Por el contrario si el tiempo y nivel son inadecuados, se producirán ecos, ecos fluctuantes y otros problemas.
Reverberación y reflexiones
Cuando un sonido es emitido dentro de un recinto, éste viaja en la dirección en que fue emitido hasta encontrar una superficie u objeto lo suficientemente grande como para desviar su trayectoria. Cuando esto ocurre una parte de la energía es reflejada, otra se transforma en calor, otra viaja por el sólido y la restante es emitida al otro lado del sólido, como se muestra en el gráfico
Se denomina reverberación al sonido que persiste al interior de una sala después de la detención de la señal que la produjo. La reverberación está formada por el conjunto de reflexiones que se fusionan unas a otras y que se extinguen con mayor o menor rapidez dependiendo de la absorción y del volumen de la sala.
El tiempo de reverberación se define como el tiempo necesario para que, una vez cortada la fuente sonora en la sala, la energía disminuya a una millonésima parte.
Por lo tanto, si una sala tiene un tiempo de reverberación alto, quiere decir que un sonido que se emita en el interior de ésta será reflejado una mayor cantidad de veces, antes de desvanecerse totalmente; y estas reflexiones, que pueden ser percibidas por el oído humano, nos indican que la energía sonora está aún presente.
El caso contrario, una sala con tiempo de reverberación bajo, nos indica que el sonido es absorbido rápidamente por las paredes: se consume energía sonora y disminuye el número de reflexiones.
El tiempo de reverberación es como se mide la cantidad de reverberación que posee un recinto. Es dependiente del coeficiente de absorción de los materiales de las superficies, del volumen y de los objetos que se encuentren en la sala.
Hay que tener en cuenta que el tiempo de reverberación varía con la frecuencia y que para cada recinto específico existe un tiempo de reverberación adecuado para que este “suene” apropiadamente para el uso que se le quiera dar.
¿Cómo absorben sonido los materiales?
Como se dijo anteriormente, cuando una onda sonora alcanza una superficie (como por ejemplo una pared), una cantidad de energía atraviesa la superficie, produciendo la radiación de sonido al otro lado de la pared, otra cantidad de energía se transforma en calor, un porcentaje viaja a través de la superficie y la energía restante es reflejada.
La cantidad de sonido que es absorbido por un material depende principalmente de la cantidad de energía sonora que es transformada en calor. En los materiales porosos el sonido debe viajar a través de las cavidades, lo que le hace gastar energía (que es transformada en calor), y que se traduce en una reducción del nivel de presión sonora.
Es importante notar que la cantidad de energía absorbida no tiene relación directa con la transmitida. Esto quiere decir que si al interior de una sala colocamos una gran cantidad de material absorbente y el tiempo de reverberación disminuye, la intensidad del sonido que se radia fuera de esta prácticamente no variará.
Psicoacústica
Enmascaramiento
Es cuando, debido a la presencia de un sonido determinado, dejamos de escuchar otros, aunque los estemos recibiendo simultáneamente. Se define como un proceso en el cual el umbral de audibilidad de un evento sonoro (el enmascarado) es elevado por otro evento sonoro (el que enmascara). Como resultado de esto se percibe únicamente el sonido del evento que enmascara. El umbral de audibilidad es el nivel de presión sonora mínimo necesario para que un sonido sea percibido y es dependiente de la frecuencia, la duración de la señal y el ruido de fondo existente. En el gráfico se muestra el umbral de audibilidad de una persona con audición normal, medida en una cámara anecóica.
El umbral de enmascaramiento es el NPS mínimo necesario para que un sonido sea apenas percibido en presencia de una señal enmascarante y es dependiente del nivel, la frecuencia, duración de la señal enmascarada y del ruido de fondo. Resulta obvio que en ausencia de señal enmascarante el umbral de audibilidad y el de enmascaramiento son iguales.
En el gráfico se muestra el umbral de enmascaramiento producido por una señal de ruido blanco con distintos NPS. Para determinarlo se utilizaron tonos puros en todo el rango de audición.
El umbral de enmascaramiento es el NPS mínimo necesario para que un sonido sea apenas percibido en presencia de una señal enmascarante y es dependiente del nivel, la frecuencia, duración de la señal enmascarada y del ruido de fondo. Resulta obvio que en ausencia de señal enmascarante el umbral de audibilidad y el de enmascaramiento son iguales.
En el gráfico se muestra el umbral de enmascaramiento producido por una señal de ruido blanco con distintos NPS. Para determinarlo se utilizaron tonos puros en todo el rango de audición.
Aunque la comprensión que se tiene acerca del enmascaramiento previo o pre-enmascaramiento es escasa, debido a que los resultados experimentales obtenidos sólo son reproducibles con sujetos altamente entrenados y en muchos casos no permiten concluir con certeza acerca de sus propiedades, se cree que es debido al tiempo que requiere el órgano de Corti para generar impulsos nerviosos y el cerebro para interpretarlos y crear la sensación sonora.
Las señales de gran intensidad requieren de un tiempo de formación de la sensación menor que el de las señales de baja intensidad así, si una señal de un NPS determinado se presenta unos pocos milisegundos después que una señal con NPS menor, la sensación asociada a ésta puede no llegar a producirse, quedando efectivamente enmascarada. El fenómeno se extiende hasta unos 20 ms antes de la aparición de la señal enmascarante, independientemente del nivel de ésta.
Por el contrario el enmascaramiento posterior o post- enmascaramiento, es un efecto fácil de medir aún en sujetos no entrenados. Por regla general, se determina experimentalmente mediante señales de prueba de corta duración (del orden de los 5 ms o menos), aplicadas luego de una señal enmascarante de duración variable. Se cree que del post-enmascaramiento tiene su origen en dos procesos fisiológicos distintos:
• Las propiedades mecánicas de la membrana basilar son tales que ésta vibra durante un cierto tiempo (< 20 ms) luego de la desaparición del estímulo sonoro.
• Efectos de "adaptación" o "acomodación" neural.
Esta característica del oído humano ha sido estudiada por las empresas dedicadas al audio digital, ya que se basan en ella para elaborar sus sistemas de compresión, filtros y sistemas de codificación (como por ejemplo los sistemas de Philips DDC system y MUSICAM o el mp3) y entregarle al oído lo que necesita para escuchar “correctamente” utilizando la menor cantidad de información posible.
Un aspecto importante a tener en cuenta en todos los fenómenos de enmascaramiento es que, debido al funcionamiento de la membrana basilar, una frecuencia alta es fácilmente enmascarada por una baja, pero una alta no puede enmascarar una baja.
Efecto de fiesta de cóctel
El sistema auditivo humano tiene la capacidad de reconocer o distinguir un sonido en particular ante la presencia de muchos otros. Esto es algo que todas las personas ponen en práctica diariamente y es particularmente útil a los músicos, quienes al encontrarse en una sala donde suenan simultáneamente varios instrumentos pueden “sintonizar” uno en particular percibiendo su sonido por encima del que producen los otros. El mismo fenómeno ocurre cuando nos encontramos en una habitación donde hay varias personas hablando simultáneamente y queremos seguir lo que una de ellas dice; lo podemos hacer sin necesidad de que las otras dejen de conversar y ni siquiera es necesario girar la cabeza hacia el sitio en el cual se encuentra esta persona. Pero si nos tapamos un oído, entender lo que esta persona dice, se vuelve mucho más difícil de lograr.
La situación descrita anteriormente, conocida como el efecto de fiesta de coctel (Cocktail party effect, Cherry 1953), se debe al hecho de que una señal con una cierta dirección de incidencia es enmascarada en menor grado por un ruido no deseado proveniente de una dirección diferente cuando se escucha biauralmente que cuando se escucha monoarualmente. Esto por que el sistema auditivo humano tiene la habilidad de ajustar los tiempos de viaje de las señales neuronales provenientes de los dos oídos y así la señal que nosotros queremos escuchar se incrementa por llegar exactamente al mismo tiempo al cerebro y el ruido no. Cuando el sonido que deseamos escuchar proviene exactamente del mismo sitio que el ruido, esta habilidad no es útil, debido a que tanto la señal neuronal del ruido, como la del sonido de interés, reciben el mismo retraso y por ende el mismo incremento.
Efecto Haas
Cuando dos señales que difieren se utilizan para representar una percepción biaural se dice que se tiene una presentación dicótica y cuando estas señales son iguales (mono) se habla de una presentación diótica. Para la localización de la posición de origen de un sonido, el sistema auditivo se basa en la presentación dicótica inherente a los dos oídos por estar situados en diferentes puntos del espacio. Esto porque debido a su ubicación, el sonido llega normalmente a los dos oídos con pequeñas diferencias de tiempo e intensidad dependiendo de la dirección de origen, lo que nos permite localizar la fuente sonora. Pero cuando estas diferencias de tiempo son menores a 35 ms la percepción de la posición puede no ser la verdadera.
Los ruidos, clicks, voces y tonos musicales normalmente comienzan en distintos tiempos, lo que permite a nuestro sistema auditivo ubicar correctamente la posición de la fuente sonora en un cuarto que tiene muros reflectantes. En una habitación con estas características, la combinación de muchos sonidos reflejados puede alcanzarnos con una intensidad mayor que el sonido directo, pero esto no engaña a nuestros oídos. Nosotros escuchamos el sonido como si este procediera de la dirección de la cual proviene el sonido que nos llega primero. Esto se denomina efecto de precedencia o del primer frente de onda. También es conocido como efecto Haas.
El principio del efecto Haas establece que si una señal idéntica alcanza un oído (p.e. izquierdo) con un retardo de 20 milisegundos con respecto al otro (derecho), se percibirá que la fuente se encuentra a la derecha. Si el retardo es de 35 milisegundos o más se percibirá como un eco. Si el retardo se varia de 0 a 20 milisegundos se percibirá que la fuente se mueve hacia el lado del oído que esta recibiendo la señal sin retardo.
Sin embargo, otros autores han estudiado la relación entre los retardos y el nivel de las dos señales utilizadas para generar el fenómeno, llegando a distintas relaciones de tiempo y nivel en las que se registra el fenómeno.
Ubicación de la fuente sonora
Si entramos en una sala con los ojos cerrados y hablamos o alguien dentro de ella nos habla, la reverberación nos ayuda a formarnos una idea del tamaño de la sala y de los materiales de ésta (en el caso de personas entrenadas), así como también la distancia a la que nos encontramos de la persona que nos está hablando.
En 1968 Gardner realizó un experimento, en el que se demostraba que la falta de reverberación nos indica que la fuente se encuentra cerca del oído. Este consistió en ubicar una serie de fuentes al interior de una cámara anecóica, a distintas distancias y apuntando todas al sitio en donde se ubicaba un escucha, como muestra la figura. Se ajustó el nivel de salida de los parlantes de tal manera que la intensidad sonora en la posición del escucha fuera la misma sin importar cual fuente reproducía la señal. Cuando la señal enviada no tenía reverberación el sujeto de prueba siempre escogía el parlante mas cercano como la fuente de la cual provenía el sonido. De nuestra experiencia en el mundo real, podemos deducir que la falta de reverberación de un sonido significa que la fuente está cerca al oído.
Discernir si la fuente se encuentra a la derecha o izquierda, arriba o debajo de la posición de nuestros oídos, está determinado por la audición binaural, los retardos con que los sonidos alcanzan los dos oídos, las diferencias de nivel y la reverberación existente. Aunque también hay una dependencia con la frecuencia, debido a que las más altas son atenuadas por el pabellón de la oreja, la cabeza o todo el cuerpo, dependiendo la dirección de origen, obstáculos que también pueden producir difracción en estas frecuencias, lo que en conjunto nos permite tener una mejor idea de donde proviene el sonido. Esta es la razón por la cual en un campo difuso es imposible determinar la posición de la fuente.
Caracterización del problema acústico
Para comenzar podemos dividir la problemática acústica en dos grandes campos: Acondicionamiento acústico y Aislamiento acústico.
El acondicionamiento acústico se dirige a obtener la mejor calidad de sonido al interior de un recinto y el aislamiento consiste en impedir que sonidos no deseados alcancen los espacios de interés. Sin embargo en ambientes demasiado ruidosos y con un alto tiempo de reverberación, un método de control de ruido utilizado es realizar un acondicionamiento acústico interno para reducir la reverberación.
Es importante aclarar que realizar un acondicionamiento no mejorara las condiciones de aislamiento o viceversa. Son dos problemáticas totalmente distintas y que sesolucionan de manera independiente, aunque existen casos en los cuales los dos aspectos deben tratarse de manera simultánea y la solución deberá cumplir las dos funciones.
En el caso del aislamiento, debemos identificar la fuente generadora de ruido (fija, móvil, espectro y nivel generado, características de funcionamiento, entre otras), el camino por el cual el sonido se desplaza (vía aérea, estructural, ductos de aire acondicionado, tuberías de calefacción, etc.) y finalmente el receptor (ubicación, tiempo de permanencia en el sitio afectado, nivel recibido, tipo de actividad que realiza, etc.)
Una vez recopilada toda esta información y habiendo realizado las mediciones pertinentes podremos determinar qué tipo de solución es la más adecuada y en qué lugar se debe aplicar (fuente, camino o receptor), ya que las soluciones son muy variadas, que pueden ser entre otras el mantenimiento a una máquina (si ésta es la generadora de ruido), la reubicación de la fuente o el receptor, la construcción de encierros, fundaciones, modificaciones en el sistema de aire acondicionado o simplemente entregar protectores auditivos a la persona afectada.
Para el acondicionamiento acústico, lo primero que debemos saber es el uso que se le quiere dar al recinto y la cantidad de personas que van a estar en el. Por ejemplo si va a ser un teatro de opera, una sala de conciertos, un auditorio multiusos, etc, para poder determinar el comportamiento acústico que debe tener la sala.
Con base a esta información determinaremos, el tamaño, geometría y materiales que se deben usar al interior del recinto para poder alcanzar los niveles, de inteligibilidad, cubrimiento, textura y calidez que se requieran.
¿Cuánto aislamiento se requiere?
Cuando se diseña un aislamiento acústico, se busca que el nivel de presión sonora que existe en el ambiente cuando la fuente está generando ruido, sea igual o inferior al que existiría si dicha fuente no emitiera ningún sonido. Es decir, la solución debe generar un nivel de aislamiento (pérdida por transmisión, TL) tal que:
NPS de la fuente – TL = Ruido de fondo
Desafortunadamente, el problema de un aislamiento no es tan sencillo de resolver como pareciera, ya que para determinar el TL que debe tener una solución, se deben tener en cuenta otros factores entre los cuales se cuenta la transmisión vía flanking, el tiempo de reverberación en la sala receptora, la transmisión estructural y el espectro tanto de la fuente como del ruido de fondo.
Por ejemplo, si tenemos una fuente que genera 95 dB y el ruido de fondo es de 60 dB, entonces podemos pensar que nuestra solución debe generar por lo menos 35 dB de perdida por transmisión. Entonces podríamos suponer que una pared con un STC de 37 como el que brinda una pared doble de drywall con una cámara de aire de 9 cm. con fibra de vidrio en su interior generara el grado de aislamiento que requiere nuestro problema.
Pero si vemos el espectro del ruido de fondo (curva azul) y de la fuente (curva verde), comparado con la curva de aislamiento que genera la solución escogida (curva roja) queda bastante claro que no va a cumplir con las expectativas planteadas ya que la fuente genera un gran nivel de ruido en bajas frecuencias y el aislamiento que puede generar la pared de drywall en este rango es prácticamente nulo.
Aunque en medias y altas frecuencias el ruido que genera la fuente, sí se reducirá hasta los niveles que se desean, el ruido de baja frecuencia se mantendrá inalterado. En el grafico se puede ver como en bajas frecuencia el nivel con la fuente esta muy por encima del ruido de fondo, cuando el objetivo de un aislamiento, es que el nivel sea igual o menor al ruido de fondo.
Por lo tanto podemos concluir que los tres aspectos fundamentales para determinar cuánto aislamiento se requiere son:
- Nivel de presión sonora generado por la fuente.
- Espectro del ruido creado por la fuente
- Ruido de fondo
En el ejemplo anteriormente descrito estamos asumiendo condiciones ideales, es decir que la única vía de transmisión del sonido es por vía aérea y que la pared se comporta exactamente igual en cualquier sitio que se instale.
Sin embargo en la practica se deben tomar en cuenta muchas más variables, como las descritas al comienzo y realizar todas la mediciones y análisis correspondientes para obtener una solución adecuada para cada problema, ya que en acústica no existen dos situaciones idénticas.
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