6.6 The Ear Training Plugin
6.6.2 Functionalities of the Ear Training Plugin
En la exposición laboral a ruido se distinguen el ruido estable, el ruido fluctuante y el ruido impulsivo (Artículo 70, Decreto Nº 594)
Ruido Estable: es aquel ruido que presenta fluctuaciones del nivel de
presión sonora instantáneo inferiores o iguales a 5 dB(A) lento, durante un periodo de observación de 1 minuto
Ruido Fluctuante: es aquel ruido que presenta fluctuaciones del nivel de
presión sonora instantáneo superiores a 5 dB(A) lento, durante un periodo de observación de 1 minuto
Ruido Impulsivo: es aquel ruido que presenta impulsos de energía
acústica de duración inferior a 1 segundo a intervalos superiores a 1 segundo. En la práctica el ruido se presenta como una mezcla de todos tipos, por ello acertadamente la norma 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 aplicable.
1.15
CARACTERISTICAS DE FUENTES DE RUIDO Y
PROPAGACIÓN.
Frecuentemente es necesario determinar la potencia sonora generada por una fuente de ruido, para predecir la presión o intensidad que ciertas máquinas producirán en una situación dada a una distancia y dirección pre-establecida. Al determinar estos factores es necesario conocer cuanto ruido se propaga bajo distintas condiciones ambientales.
1.15.1 FUENTE DE RUIDO NO DIRECCIONAL EN UN CAMPO
LIBRE.
Un campo libre se define como un campo sonoro en el cual la presión sonora disminuye inversamente con la distancia desde la fuente. Las condiciones de campo libre raramente se encuentran en el ambiente industrial, pero ellas a veces se encuentran al aire libre o cerca de fuentes ubicadas en salas muy grandes. Para condiciones de campo libre (suponiendo condiciones normales de temperatura y presión), el nivel de potencia de una fuente puntual simple puede calcularse a partir de una simple medición del nivel de presión sonora por:
Ecuación 16 Donde:
r = es la distancia en pie desde la fuente de ruido al punto de medición.
NPS = es el nivel de presión sonora total referido a 0,0002 bar. El nivel de potencia determinado de esta ecuación se expresará en dB referido a W0 = 10-13 watt.
La potencia de la fuente en watt puede por lo tanto calcularse desde la ecuación 11.
1.15.2 FUENTE DE RUIDO DIRECCIONAL EN UN CAMPO LIBRE.
La mayoría de las fuentes de ruido encontradas en la industria no son fuentes puntuales simples. En lugar de eso, ellas están hechas de varias fuentes, las cuales radian más energía sonora en una dirección que en otra. Por eso para determinar la potencia sonora de una fuente de ruido direccional, es necesario tomar en cuenta la variación del nivel de presión sonora alrededor de la fuente.La determinación es equivalente a resumir las intensidades medidas sobre la superficie de una esfera imaginaria a una distancia especificada de la fuente.
Con el fin de predecir los niveles de presión sonora en varios puntos en una dirección especificada desde la fuente, es a menudo conveniente agregar un factor de direccionalidad Q, a la ecuación 16.
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dB NPS20logr10,5Q se define como la razón entre la potencia de una fuente puntual imaginaria que produce el mismo nivel de presión sonora observado en el lugar especifico de medición y la potencia sonora total de la fuente real.
Q puede encontrarse también desde la razón de la intensidad sonora en el punto especificado con la intensidad promedio alrededor de la fuente a la misma distancia. La expresión para el nivel de presión sonora producido por una fuente direccional en un campo libre puede escribirse como sigue:
Ecuación 17 Donde:
NWS = es el nivel de potencia de la fuente
Q = es el factor direccional (10 log Q se llama índice direccional) r = es la distancia en pie desde la fuente al punto de medida
EJEMPLO: supongamos que es necesario calcular con un mínimo de mediciones los niveles de presión sonora en varios puntos a lo largo de una trayectoria específica desde una fuente sonora. También se supone que la fuente tiene un espectro continuo uniforme y una potencia sonora W de 0,06 watt.
Primero el nivel de presión sonora es medido a una distancia conocida de la fuente a lo largo de la trayectoria especifica; supongamos que es de 74 dB a una distancia de 100 pies.
Datos:
W = 0.06 watt
NPS = 74 dB a 100 pie Desarrollo:
Se debe determinar la direccionalidad de la fuente mediante la siguiente ecuación: r i W W Q
debemos determinar la Wi , o sea, la potencia de la fuente imaginaria, para
ello usaremos la ecuación 5:
W = I 4r2
De la ecuación anterior no es conocida la intensidad, para determinarla usaremos la ecuación 4 7 . 40 2 P I
dB NWS10logQ20logr10.5 NPSEn la ecuación anterior se desconoce la P, puede determinarse de la ecuación 7, ya que el NPS es conocido:
20 74 74 log anti P = 1 bar
Conocida la presión, determinamos I:
7 . 40 1 2 I = 0,025 (erg /seg cm2) = 2,5 x10-9 (watt /cm2)
Luego la W es :
W = 2.5x10-9 x 4 (3.048)2 = 0,292 watt
Por lo tanto, el factor direccional Q:
06 . 0 292 . 0 Q = 5
De La Ecuación 17 el nivel de presión sonora ahora puede calcularse a cualquier distancia desde la fuente a lo largo de la trayectoria especificada. Por ejemplo a 200 pie de la fuente el nivel de presión sonora es:
NPS 117,7810log520log20010,5 = 68,25 dB
1.15.3 FUENTE DE RUIDO EN UN CAMPO NO LIBRE.
En la mayoría de las situaciones industriales, no existen las condiciones de campo libre a causa de paredes u otras superficies ubicadas cerca de la fuente de ruido. En estos casos, la longitud de onda del sonido llega a ser una importante consideración en los cálculos. Un objeto que es grande en comparación con la longitud de onda del sonido reflejará o desparramará el sonido y causará una sombra sonora. Si la longitud de onda es mucho mayor que el obstáculo el sonido rodeará al objeto y seguirá adelante sin perturbación. El paso del sonido o rodeo alrededor de objetos se llama difracción.
Cuando el sonido se refleja pueden formarse ondas permanentes. Afortunadamente la mayoría de las situaciones industriales implican fuentes de ruido de banda ancha y salas grandes y de forma irregular donde las variaciones de presión de la onda estacionaria son relativamente pequeñas. Por estas condiciones existen una relación relativamente simple entre el nivel de presión sonora promedio, el nivel de potencia de la fuente y las características de la sala.
Las características acústicas de la sala dependen en su mayor parte del área superficial y de sus coeficientes de absorción sonora.
1.15.3.1 ABSORCION DE SONIDO.
Es el cambio en la energía sonora en otro tipo de energía (generalmente calor) al pasar a través de un material o golpear una superficie. Las superficies reflejantes tienen una absorción muy baja, mientras que los materiales blandos, porosos, fibrosos, como las telas, las personas, fibra de vidrio etc., absorben altos porcentajes de energía de las ondas sonoras que las golpean.
Un material poroso, suave, con un inmenso número de espacios de aire interconectados, es ideal para absorver una gran parte del sonido que llega a él. La energía sonora se convierte en calor, pero a intensidades normales la elevación de temperatura resultante es insignificante.
Ningún material puede absorver mas sonido del que llega a él. Aquel hermoso cuadro del material absorbente que succiona sonido del aire es totalmente inexacto. Un material que absorbe sonido tan bien como lo hace una ventana abierta es óptimo.
Se necesitan formas y arreglos especiales para lograr mejoramientos locales pequeños que superen esta absorción óptima y aún estos “superabsorbentes” no son mejores que una ventana abierta cuando se considera una absorción promedio sobre una gran área. Se ve claro que es una locura encerrar una máquina ruidosa con un material absorbente en un esfuerzo por reducir el sonido interior del recinto. La mejor absorción de sonido alrededor de una máquina es el espacio vacío.
1.15.3.2 COEFICIENTE DE ABSORCIÓN.
Parte del sonido que llega a cualquier material es absorbido y parte reflejado. Si la mayor parte del sonido es reflejado, el material es no absorbente y es probable que tengamos una superficie dura e impermeable tal como la de los metales, ladrillo, concreto, estuco,. Si muy poco del sonido es reflejado, el material es absorbente y es probable que tengamos una superficie suave, porosa como las telas de alfombras, lanas de vidrio o nieve, “la fracción de intensidad sonora incidente que es absorbida por una superficie” se llama Coeficiente de Absorción. Una ventana abierta tiene un coeficiente de absorción igual a 1, en tanto que un trozo de mármol tiene coeficiente cercano a cero.
El coeficiente de absorción , de la mayoría de los materiales no es igual para todas las frecuencias. Esto es especialmente verdadero para los
A continuación una tabla con la fracción de energía de un sonido que es absorbida al reflejarse en diversos materiales:
Material Frecuencia (Hz)
125 250 500 1000 2000 4000 Pared de ladrillos 0.02 0.03 0.03 0.04 0.05 0.06 Pared de ladrillos estucada y pintada 0.01 0.01 0.01 0.01 0.02 0.02 Paneles de madera terciada 0.60 0.30 0.10 0.09 0.09 0.09 Piso de Concreto 0.02 0.02 0.02 0.04 0.05 0.05
Piso de madera 0.15 0.11 0.10 0.07 0.06 0.07
Piso de alfombra 0.1 0.15 0.25 0.3 0.3 0.3 Cortinaje grueso 0.14 0.35 0.55 0.72 0.70 0.66 Alfombra gruesa sobre piso de
concreto 0.02 0.06 0.15 0.40 0.60 0.60
Vidrio de una ventana 0.30 0.20 0.20 0.10 0.07 0.04 Butaca (sin ocupar) 0.20 0.40 0.60 0.70 0.60 0.60
Butaca ocupada 0.40 0.60 0.80 0.90 0.90 0.90
Silla metálica o de madera 0.02 0.03 0.03 0.06 0.06 0.05 No existe un material absorbente ideal, uno debe escoger el material mas a mano, pero que tenga las características mejores par el problema particular en estudio.
El coeficiente de absorción promedio P, de una pieza es un buen indicador
de la naturaleza del campo sonoro dentro de la pieza. Se puede calcular por la ecuación siguiente.
Donde:
S = es la superficie cubierta por el material absorbente (pie)2
= es el coeficiente de absorción del material