
Un sonómetro (también llamado medidor de nivel de presión sonora ) se utiliza para mediciones acústicas . Generalmente es un instrumento portátil con un micrófono . El mejor tipo de micrófono para sonómetros es el de condensador, que combina precisión con estabilidad y fiabilidad. [ 1 ] El diafragma del micrófono responde a los cambios en la presión del aire causados por las ondas sonoras. Por eso, a veces se le denomina medidor de nivel de presión sonora. Este movimiento del diafragma, es decir, la presión sonora (unidad pascal, Pa ), se convierte en una señal eléctrica (unidad voltio, V ). Al describir el sonido en términos de presión sonora, se suele aplicar una conversión logarítmica y el nivel de presión sonora se expresa en decibelios (dB), donde 0 dB SPL equivale a 20 micropascales .
Un micrófono se distingue por el valor de voltaje que produce al aplicarle una presión sonora cuadrática media constante y conocida . Esto se conoce como sensibilidad del micrófono. El instrumento necesita conocer la sensibilidad del micrófono específico que se está utilizando. Con esta información, el instrumento puede convertir con precisión la señal eléctrica en presión sonora y mostrar el nivel de presión sonora resultante (en decibelios, dB ).
Los sonómetros se utilizan comúnmente en estudios de contaminación acústica para cuantificar diferentes tipos de ruido, especialmente el industrial, ambiental, minero y aeronáutico . [ 2 ] [ 3 ] La norma internacional vigente que especifica la funcionalidad y el rendimiento de los sonómetros es la IEC 61672-1:2013. Sin embargo, la lectura de un sonómetro no se correlaciona bien con la sonoridad percibida por el ser humano, que se mide mejor con un sonómetro. La sonoridad específica es una no linealidad compresiva y varía en ciertos niveles y frecuencias. Estas métricas también se pueden calcular de diversas maneras. [ 4 ]
El primer sonómetro portátil y transistorizado del mundo fue lanzado en 1960 y desarrollado por la empresa danesa Brüel & Kjær . [ 5 ] En 1969, un grupo de investigadores universitarios de California fundó Pulsar Instruments Inc., que se convirtió en la primera empresa en mostrar los tiempos de exposición sonora en la escala de un sonómetro, así como el nivel de sonido. Esto fue para cumplir con la Ley Walsh-Healey de 1969, que exigía que se controlara el ruido en los lugares de trabajo de EE. UU. [ 6 ] En 1980, la empresa británica Cirrus Research presentó el primer sonómetro portátil del mundo que proporcionaba mediciones integradas de L eq y nivel de exposición sonora (SEL). [ 7 ]
Clasificación
Tipos
La norma IEC 61672-1 especifica "tres tipos de instrumentos de medición de sonido". [ 8 ] Estos son el sonómetro "convencional", el sonómetro integrador-promediador y el sonómetro integrador.
El sonómetro estándar [ 9 ] puede considerarse un sonómetro de promedio exponencial, ya que la señal de CA del micrófono se convierte a CC mediante un circuito de raíz cuadrática media (RMS) y, por lo tanto, debe tener una constante de tiempo de integración; actualmente denominada ponderación temporal. Tres de estas ponderaciones temporales se han estandarizado internacionalmente: 'S' (1 s), originalmente llamada Lenta; 'F' (125 ms ), originalmente llamada Rápida; e 'I' (35 ms), originalmente llamada Impulso. Sus nombres se cambiaron en la década de 1980 para que fueran los mismos en cualquier idioma. La ponderación temporal I ya no forma parte del estándar porque tiene poca correlación real con el carácter impulsivo de los eventos de ruido.
La salida del circuito RMS es lineal en voltaje y se procesa mediante un circuito logarítmico para obtener una lectura lineal en decibelios (dB). Esto equivale a 20 veces el logaritmo en base 10 de la relación entre la presión sonora cuadrática media dada y la presión sonora de referencia. La presión sonora cuadrática media se obtiene con una ponderación de frecuencia estándar y una ponderación de tiempo estándar. La presión de referencia, establecida por el acuerdo internacional, es de 20 micropascales para el sonido aéreo. Por lo tanto, el decibelio no es, en cierto sentido, una unidad, sino simplemente una relación adimensional; en este caso, la relación entre dos presiones.
Un sonómetro de promedio exponencial, que proporciona una instantánea del nivel de ruido actual, tiene una utilidad limitada para medir el riesgo de daño auditivo; por lo general, se exige un sonómetro integrador o integrador-promediador. Un sonómetro integrador simplemente integra —o, en otras palabras, «suma»— el ruido ponderado en frecuencia para obtener la exposición sonora, y la métrica utilizada es la presión al cuadrado multiplicada por el tiempo, a menudo Pa²·s, aunque también se utiliza Pa²·h. Sin embargo, dado que la unidad de sonido se describía históricamente en decibelios, la exposición se describe con mayor frecuencia en términos de nivel de exposición sonora (SEL), que es la conversión logarítmica de la exposición sonora a decibelios.
Dosímetro de ruido personal
Una variante común del sonómetro es el dosímetro de ruido (o dosímetro en inglés americano). Sin embargo, actualmente se le conoce formalmente como medidor personal de exposición sonora (PSEM, por sus siglas en inglés) y cuenta con su propia norma internacional, la IEC 61252:1993.
Un dosímetro de ruido (estadounidense) o dosímetro de ruido (británico) es un medidor de nivel de sonido especializado destinado específicamente a medir la exposición al ruido de una persona integrada durante un período de tiempo; generalmente para cumplir con las normas de salud y seguridad, como la norma de exposición al ruido ocupacional 29 CFR 1910.95 de la OSHA [ 10 ] o la Directiva 2003-10/CE de la UE.
Normalmente, este instrumento está diseñado para ser llevado en el cuerpo, por lo que sus requisitos técnicos son menos exigentes, ya que, debido a la presencia del cuerpo, su rendimiento acústico general es inferior. Un PSEM proporciona una lectura basada en la exposición sonora, generalmente en Pa²·h, y los dosímetros clásicos más antiguos, que expresan la dosis en porcentaje, ya no se utilizan en la mayoría de los países. El problema con el porcentaje de dosis radica en su dependencia de la situación política, por lo que cualquier dispositivo puede quedar obsoleto si las leyes locales modifican el valor del 100 %.
Tradicionalmente, los dosímetros de ruido eran dispositivos relativamente grandes con un micrófono montado cerca del oído y un cable que iba al cuerpo del instrumento, que generalmente se llevaba en el cinturón. Estos dispositivos presentaban varios problemas, principalmente la fiabilidad del cable y la interrupción del modo de trabajo normal del usuario, causada por su presencia. En 1997, tras una subvención de investigación del Reino Unido, se concedió una patente de la UE para el primero de una gama de dispositivos tan pequeños que se parecían a un dosímetro de radiación y no necesitaban cable, ya que toda la unidad podía colocarse cerca del oído. El diseñador y fabricante británico Cirrus Research presentó el dosímetro de ruido personal doseBadge , que fue el primer dosímetro de ruido verdaderamente inalámbrico del mundo. [ 7 ] Hoy en día, estos dispositivos no solo miden la dosis de ruido simple, sino que algunos incluso tienen cuatro dosímetros separados, cada uno con muchas de las funciones de un sonómetro de tamaño completo, incluyendo en los modelos más recientes el análisis de banda de octava completa.
Clases
Las normas IEC dividen los sonómetros en dos clases. Los sonómetros de ambas clases tienen la misma funcionalidad, pero diferentes tolerancias de error. Los instrumentos de Clase 1 tienen un rango de frecuencia más amplio y una tolerancia más estricta que las unidades de Clase 2, de menor costo. Esto se aplica tanto al sonómetro como al calibrador. La mayoría de las normas nacionales permiten el uso de instrumentos de al menos Clase 2. Para muchas mediciones, no es necesario utilizar una unidad de Clase 1; estas se emplean principalmente en investigación y para fines policiales.
De manera similar, el Instituto Nacional Estadounidense de Estándares (ANSI) especifica los sonómetros como tres tipos diferentes: 0, 1 y 2. Estos se describen, como sigue, en el Manual Técnico de Seguridad y Salud Ocupacional (OSHA) TED01-00-015, Capítulo 5, Conservación del Ruido y la Audición de OSHA, Apéndice III:A, [ 11 ] "Estas normas ANSI establecen tolerancias de rendimiento y precisión de acuerdo con tres niveles de precisión: Tipos 0, 1 y 2. El Tipo 0 se utiliza en laboratorios, el Tipo 1 se utiliza para mediciones de precisión en el campo y el Tipo 2 se utiliza para mediciones de propósito general. Para fines de cumplimiento, las lecturas con un sonómetro y dosímetro ANSI Tipo 2 se consideran con una precisión de ±2 dBA, mientras que un instrumento Tipo 1 tiene una precisión de ±1 dBA. Un medidor Tipo 2 es el requisito mínimo de OSHA para mediciones de ruido y suele ser suficiente para estudios de ruido de propósito general. El medidor Tipo 1 es el preferido para el diseño de controles de ruido rentables. Para situaciones de medición inusuales, consulte "Siga las instrucciones del fabricante y las normas ANSI pertinentes para obtener orientación sobre la interpretación de la precisión del instrumento."
Medidas
Las etiquetas utilizadas para describir los valores de nivel de sonido y ruido se definen en la norma IEC 61672-1:2013 [ 12 ]. En las etiquetas, la primera letra siempre es una L. Esto significa Nivel , como en el nivel de presión sonora medido a través de un micrófono o el nivel de señal electrónica medido en la salida de un componente de audio, como una mesa de mezclas. Los resultados de la medición dependen de la ponderación de frecuencia (cómo responde el sonómetro a las diferentes frecuencias de sonido) y la ponderación temporal (cómo reacciona el sonómetro a los cambios en la presión sonora con el tiempo) aplicadas. [ 1 ]
ponderación de frecuencia

La segunda letra indica la ponderación de frecuencia. Los sonómetros "aprobados por patrón" suelen ofrecer mediciones de ruido con ponderación de frecuencia A, C y Z. [ 13 ]
La ponderación Z representa la presión sonora de forma uniforme en todas las frecuencias. La ponderación A otorga menor peso a las frecuencias bajas y altas , y presenta un ligero aumento en el rango medio, representando la sensibilidad del oído humano normal a niveles bajos (silenciosos). La ponderación C, más sensible a las frecuencias bajas, representa lo que los humanos oyen cuando el sonido es fuerte (cercano a 100 dB SPL).
La norma IEC 61672-1:2013 exige la inclusión de un filtro de ponderación A en todos los sonómetros y describe las ponderaciones de frecuencia C y Z (cero). Las antiguas ponderaciones de frecuencia B y D están obsoletas y ya no se describen en la norma.
En casi todos los países, el uso de la ponderación A es obligatorio para la protección de los trabajadores contra la pérdida auditiva inducida por el ruido . La curva de ponderación A se basa en los contornos históricos de igual sonoridad y, si bien podría decirse que la ponderación A ya no es la ponderación de frecuencia ideal desde un punto de vista puramente científico, sigue siendo el estándar legalmente requerido para casi todas estas mediciones y tiene la enorme ventaja práctica de que los datos antiguos se pueden comparar con las nuevas mediciones. Por estas razones, la ponderación A es la única ponderación obligatoria según la norma internacional, siendo las ponderaciones de frecuencia 'C' y 'Z' opciones.
Originalmente, la ponderación A estaba destinada únicamente a sonidos suaves en el rango de 40 dB de nivel de presión sonora (SPL), pero ahora es obligatoria para todos los niveles. Sin embargo, la ponderación C todavía se utiliza para medir el valor pico del ruido en algunas legislaciones, pero la ponderación B, un punto intermedio entre la A y la C, prácticamente no tiene utilidad práctica. La ponderación D se diseñó para medir el ruido de las aeronaves cuando se medían aviones a reacción sin bypass; tras la desaparición del Concorde, todos estos son de tipo militar. Para todas las mediciones de ruido de aeronaves civiles, se utiliza la ponderación A, tal como lo exigen las normas ISO e ICAO.
ponderación temporal
Si la tercera letra es F , S o I , esto representa la ponderación temporal , donde F = rápido, S = lento, I = impulso. [ 14 ] La ponderación temporal se aplica para que los niveles medidos sean más fáciles de leer en un sonómetro. La ponderación temporal amortigua los cambios bruscos de nivel, creando así una visualización más suave.
La ponderación temporal es un promedio exponencial en el tiempo de la presión sonora al cuadrado. La norma actual para instrumentos IEC 61672-1 define dos ponderaciones temporales: Rápida (F), con una constante de tiempo de 125 ms, y Lenta (S), con una constante de tiempo de 1 s. [ 15 ] Una ponderación temporal anterior , Impulso (I), con una constante de tiempo de subida de 35 ms y una caída mucho más lenta, se especificó en la norma IEC 60651, ahora sustituida ; todavía se proporciona en algunos instrumentos, pero ya no forma parte de la norma IEC 61672. [ 16 ]
El gráfico muestra cómo funciona esto. En este ejemplo, la señal de entrada aumenta repentinamente de 50 dB a 80 dB, se mantiene en ese nivel durante 6 segundos y luego vuelve a caer repentinamente al nivel inicial.
Una medición lenta (línea amarilla) tardará aproximadamente 5 segundos (tiempo de ataque) en alcanzar los 80 dB y unos 6 segundos (tiempo de decaimiento) en volver a bajar a 50 dB. La S es apropiada para medir una señal que fluctúa mucho.
Una medición rápida (línea verde) permite una reacción más veloz. Tardará aproximadamente 0,6 segundos en alcanzar los 80 dB y poco menos de 1 segundo en volver a bajar a 50 dB. La frecuencia F puede ser más adecuada cuando la señal es menos impulsiva.
La decisión de usar la función rápida o lenta suele basarse en lo estipulado en una norma o ley. Sin embargo, se puede utilizar la siguiente guía: La función lenta se usa principalmente en situaciones donde la lectura con respuesta rápida fluctúa demasiado (más de 4 dB aproximadamente) para proporcionar un valor razonablemente bien definido. Las pantallas digitales modernas solucionan en gran medida el problema de la fluctuación de los medidores analógicos al indicar el valor RMS máximo del segundo anterior. [ 17 ]
Una medición de impulso (línea azul) tardará aproximadamente 0,3 segundos en alcanzar los 80 dB y más de 9 segundos en volver a bajar a 50 dB. La respuesta al impulso I se puede utilizar en situaciones donde se necesitan medir ruidos impulsivos agudos, como fuegos artificiales o disparos.
L AT o L eq : Nivel sonoro continuo equivalente


eq = equivalente. Los valores equivalentes se promedian durante un período de tiempo más prolongado y, por lo tanto, son más fáciles de leer en una pantalla que el nivel de sonido con ponderación temporal F, S o I.
Si observamos estas gráficas del nivel de sonido a lo largo del tiempo, el área bajo la curva azul representa la energía. La línea roja horizontal, trazada para representar la misma área bajo la curva azul, nos da el LAeq. Este es el valor equivalente o promedio de la energía a lo largo de toda la gráfica.
LAeq no siempre es una línea recta. Si se representa LAeq como el equivalente desde el inicio del gráfico hasta cada uno de los puntos de medición, el gráfico se muestra en el segundo gráfico.
El nivel de exposición sonora —en decibelios— no se utiliza mucho en la medición del ruido industrial. En su lugar, se utiliza el valor promedio en el tiempo. Este nivel de sonido promedio en el tiempo, o como se le suele llamar, el «nivel de sonido continuo equivalente», tiene el símbolo formal L AT, tal como se describe en el párrafo 3.9 «Definiciones» de la norma IEC 61672-1, donde se proporcionan muchos símbolos formales correctos y sus abreviaturas comunes. Estos siguen principalmente las definiciones acústicas formales de la ISO. Sin embargo, por razones principalmente históricas, L AT se suele denominar L eq . [ 18 ]
Formalmente, L AT es 10 veces el logaritmo en base 10 de la relación entre la presión sonora ponderada A cuadrática media durante un intervalo de tiempo determinado y la presión sonora de referencia, sin que intervenga una constante de tiempo. Para medir L AT se necesita un medidor integrador-promediador; este dispositivo toma la exposición sonora, la divide por el tiempo y luego calcula el logaritmo del resultado.
L eq corto
Una variante del LAT general es el " L eq corto " , donde se toman valores L eq muy cortos de forma sucesiva, por ejemplo, a intervalos de 1/8 de segundo, almacenándose cada uno en una memoria digital. Estos datos pueden transmitirse a otra unidad o recuperarse de la memoria y reconstituirse en casi cualquier métrica convencional mucho después de su adquisición. Esto puede hacerse mediante programas específicos u hojas de cálculo estándar. El L eq corto tiene la ventaja de que, a medida que cambian las normativas, los datos antiguos pueden reprocesarse para comprobar si se cumple la nueva normativa. También permite convertir datos de una métrica a otra en algunos casos. Hoy en día, casi todos los sistemas fijos de monitorización del ruido en aeropuertos, que en esencia son sonómetros complejos, utilizan el L eq corto como métrica, ya que se puede transmitir un flujo constante de valores L eq digitales de un segundo a través de líneas telefónicas o Internet a una unidad central de visualización y procesamiento. El L eq corto es una característica de la mayoría de los sonómetros integradores comerciales, aunque algunos fabricantes le dan nombres diferentes.
Inicialmente, el concepto de L eq fue desarrollado por el Laboratorio Nacional de Ensayos del Gobierno francés (ref. 1), y actualmente se ha convertido en el método más común para almacenar y mostrar el historial temporal real del ruido en sonómetros comerciales profesionales. El método alternativo, que consiste en generar un historial temporal almacenando y mostrando muestras del nivel de sonido exponencial, presenta artefactos del sonómetro, y estos datos muestreados no se pueden combinar fácilmente para formar un conjunto de datos global.
Hasta 2003 existían normas separadas para sonómetros exponenciales y lineales integradores (IEC 60651 e IEC 60804, ambas ya retiradas), pero desde entonces la norma combinada IEC 61672 describe ambos tipos de sonómetros. Para que el valor L eq sea útil, el fabricante debe garantizar que cada elemento L eq cumpla plenamente con la norma IEC 61672.

L máx y L mín
Si en la etiqueta aparecen las palabras "máx. " o "mín." , esto simplemente representa el valor máximo o mínimo medido durante un período de tiempo determinado.
LC pk : nivel de presión sonora máximo
La mayoría de las normativas nacionales también exigen que se mida el valor máximo absoluto para proteger la audición de los trabajadores contra picos de presión repentinos y elevados, utilizando la ponderación de frecuencia 'C' o 'Z'. El 'nivel de presión sonora pico' no debe confundirse con el 'nivel de presión sonora MÁX'. El 'nivel de presión sonora MÁX' es simplemente la lectura RMS más alta que proporciona un sonómetro convencional durante un período determinado para una ponderación temporal dada (S, F o I) y puede ser muchos decibelios menor que el valor pico. En la Unión Europea, el valor máximo permitido del nivel de sonido pico es de 140 dB(C) y esto equivale a una presión sonora pico de 200 Pa. El símbolo para el nivel de sonido máximo ponderado en frecuencia A y tiempo S es LAS max . Para el pico ponderado en frecuencia C es LC pk o L C,peak .
Normalización
Medidores de nivel de sonido
- IEC 61672 Ed. 2.0 (2013)
- IEC 60651 Ed 1.2 (2001) más la Enmienda 1 (1993-02) y la Enmienda 2 (2000–10)
- IEC 60804 (2000–10)
- ANSI S1.4-2014 (una norma internacional adoptada a nivel nacional en EE. UU., derivada de la norma IEC 61672:2013)
Filtros de octava
- IEC 61260 Ed. 1.0 (2014) Electroacústica – Filtros de banda de octava y de banda de octava fraccionaria
- ANSI S1.11-2004 (R2009)
Dosímetros de ruido personales
- IEC 61252 Ed. 1.1 (2002–03)
- ANSI S1.25-1991(R2007)
micrófonos de medición
- IEC 61094 :2000
acústica de la sala
- ISO 3382-1:2009 Medición de parámetros acústicos de salas Parte 1: Salas de espectáculos
- ISO 3382-2:2008 Medición de parámetros acústicos de salas Parte 2: Tiempo de reverberación en salas ordinarias
- ASTM E2235 (2004) Método de prueba estándar para la determinación de tasas de degradación para su uso en métodos de prueba de aislamiento acústico.
Seguridad de los equipos
IEC 61010-1 Ed. 2.0 (2001–02)
Normas internacionales
Las siguientes normas internacionales definen los sonómetros, los medidores de nivel sonoro (PSEM) y los dispositivos asociados. La mayoría de las normas nacionales de los países las siguen muy de cerca, con la excepción de Estados Unidos. En muchos casos, la norma europea equivalente, acordada por la UE, se designa, por ejemplo, como EN 61672, y la norma nacional del Reino Unido pasa a ser BS EN 61672.
- IEC 61672 : 2013 "Electroacústica - Sonómetros"
- IEC 61252 :1993 "Electroacústica: especificaciones para medidores personales de exposición sonora"
- IEC 60942 : 2003 "Electroacústica – Calibradores de sonido"
- IEC 62585 : 2012 "Electroacústica – Métodos para determinar correcciones para obtener la respuesta en campo libre de un sonómetro"
Estas normas internacionales fueron elaboradas por el comité técnico 29 de la IEC: Electroacústica, en colaboración con la Organización Internacional de Metrología Legal (OIML).
Hasta 2003 existían normas separadas para sonómetros exponenciales y lineales integradores, pero desde entonces la norma IEC 61672 describe ambos tipos. El sonómetro exponencial clásico se describió originalmente en la norma IEC 123 para sonómetros industriales, seguida de la IEC 179 para sonómetros de precisión. Ambas fueron reemplazadas por la IEC 651, posteriormente renombrada como IEC 60651, mientras que los sonómetros lineales integradores se describieron inicialmente en la IEC 804, posteriormente renombrada como IEC 60804. Tanto la IEC 60651 como la 60804 incluían cuatro clases de precisión, denominadas "tipos". En la IEC 61672, estas se redujeron a solo dos clases de precisión: 1 y 2. La norma IEC 61672 introduce como novedad un requisito de rango lineal mínimo de 60 dB y la ponderación de frecuencia Z , con un endurecimiento general de las tolerancias límite, así como la inclusión de incertidumbres de medición máximas admisibles para cada prueba periódica descrita. La parte de pruebas periódicas de la norma (IEC 61672.3) también exige que los fabricantes proporcionen al laboratorio de pruebas factores de corrección para que las pruebas eléctricas y acústicas de laboratorio imiten mejor las respuestas en campo libre (acústicas) . Cada corrección utilizada debe incluir incertidumbres [ 19 ] que deben tenerse en cuenta en el presupuesto final de incertidumbre de medición del laboratorio . Esto hace improbable que un sonómetro diseñado según las normas anteriores 60651 y 60804 cumpla con los requisitos de la norma IEC 61672 :2013. Estas normas "retiradas" ya no deben utilizarse, especialmente para requisitos oficiales de compra, ya que tienen requisitos de precisión significativamente inferiores a los de la norma IEC 61672.
Estándares militares
Los combatientes de todas las ramas de las fuerzas armadas de Estados Unidos corren el riesgo de sufrir daños auditivos por ruidos constantes o impulsivos . Si bien el uso de doble protección auditiva ayuda a prevenir el daño auditivo, puede comprometer su eficacia al aislar al usuario de su entorno. Con la protección auditiva puesta, es menos probable que un soldado sea consciente de sus movimientos, alertando así al enemigo de su presencia. Los dispositivos de protección auditiva (DPA) también podrían requerir niveles de volumen más altos para la comunicación, lo que anularía su propósito. [ 20 ]
- MIL-STD 1474D [ 21 ] La primera norma militar (MIL-STD) sobre sonido se publicó en 1984 y se revisó en 1997 para convertirse en MIL-STD-1474D. [ 20 ] Esta norma establece límites de ruido acústico y prescribe requisitos de prueba y técnicas de medición para determinar la conformidad con los límites de ruido aquí especificados. Esta norma se aplica a la adquisición y mejora de productos de todos los sistemas, subsistemas, equipos e instalaciones diseñados o comprados ( elementos no desarrollados ) que emiten ruido acústico. Esta norma está destinada a abordar los niveles de ruido emitidos durante todo el rango de condiciones operativas típicas.
- MIL-STD 1474E [ 22 ] En 2015, MIL-STD 1474D evolucionó a MIL-STD-1474E, que, a partir de 2018, sigue siendo la guía para el desarrollo y uso de armamento de defensa militar de los Estados Unidos. En esta norma, el Departamento de Defensa estableció directrices para el ruido de estado estacionario, el ruido impulsivo, la indetectabilidad auditiva, las aeronaves y los sistemas aéreos, y el ruido a bordo de buques. A menos que se indique con señales de advertencia, el ruido de estado estacionario y el ruido impulsivo no deben exceder los 85 decibelios ponderados A (dBA) y, si se usa protección, los 140 decibelios (dBP) respectivamente. Establece límites de ruido acústico y prescribe requisitos de prueba y técnicas de medición para determinar la conformidad con los límites de ruido aquí especificados. Esta norma se aplica a la adquisición y mejora de productos de todos los sistemas, subsistemas, equipos e instalaciones diseñados o comprados (elementos no desarrollados) que emiten ruido acústico. Esta norma está destinada a abordar los niveles de ruido emitidos durante todo el rango de condiciones operativas típicas. Esta norma incluye dos métodos para evaluar el ruido impulsivo y el riesgo para la audición.
- El algoritmo de evaluación de riesgos auditivos para humanos (AHAAH), un análogo electroacústico unidimensional del sistema auditivo, produjo las directrices numéricas de MIL-STD 1474E. Con el tiempo, se ha afirmado que la predictibilidad de este algoritmo ha aumentado a una precisión del 95 %. [ 23 ] Investigadores del Laboratorio de Investigación del Ejército de EE. UU. afirman que casi todos los errores resultaron en un sobrecálculo del riesgo. En comparación, MIL-STD-147D se consideró correcto en el 38 % de los casos con los mismos datos. [ 23 ] Desarrollado originalmente a partir de un modelo animal de gato y posteriormente informado por datos humanos, el AHAAH suma los desplazamientos de la membrana basilar de 23 ubicaciones. El modelo AHAAH calcula el desplazamiento estimado de la membrana basilar y suma la acumulación de la flexión de la membrana basilar. El usuario ingresa su exposición al ruido, nivel de protección y si fue advertido del ruido, para recibir su vulnerabilidad al riesgo en unidades de riesgo auditivo (ARU). Este valor se puede convertir en cambios de umbral compuestos y el número permitido de exposiciones (ANE). Los cambios de umbral compuestos son un valor que integra tanto los cambios temporales como los permanentes en el umbral auditivo, estos últimos correlacionados con la función de las células ciliadas. [ 23 ]
- Las supuestas mejoras en la precisión del AHAAH se atribuyen a menudo a su sensibilidad a la flexión del músculo del oído medio (MEM) y del ligamento anular del estribo. Cuando una persona es advertida de un sonido, el MEM se flexiona, lo que se asocia con una menor capacidad de reverberación de las ondas sonoras. Cuando se produce un sonido impulsivo, el ligamento anular del estribo se flexiona y recorta fuertemente el pico de oscilación del sonido. [ 23 ] A medida que la norma MIL-STD-1474 ha evolucionado, la tecnología y los métodos han mejorado la precisión del AHAAP. Los investigadores afirman que se ha demostrado que el AHAAP es más preciso en casos de doble protección, pero no siempre en casos de ruido impulsivo no advertido en relación con la métrica competitiva LAeq8hr. [ 24 ] Algunas sugerencias para un mayor desarrollo se centran en la creación de un software más fácil de usar, la ubicación del micrófono en la recopilación de datos, la ausencia del reflejo MEM en las poblaciones y la reevaluación de las condiciones de campo libre en los cálculos. Organismos como la OTAN, el Instituto Americano de Ciencias Biológicas y el Instituto Nacional para la Seguridad y Salud Ocupacional coincidieron en que estas sugerencias debían tenerse en cuenta antes de la implementación de la métrica. Esta conclusión compartida se alcanzó antes del desarrollo de la norma MIL-STD-1474E. [ 24 ]
- La energía equivalente de impulso de nivel para 100 milisegundos (L IAeq 100 ms ) calcula la energía integrada y la iguala a un intervalo de 100 ms. (L IAeq 100 ms ) incorpora un ajuste para la duración inicial de una onda expansiva.
- El algoritmo de evaluación de riesgos auditivos para humanos (AHAAH), un análogo electroacústico unidimensional del sistema auditivo, produjo las directrices numéricas de MIL-STD 1474E. Con el tiempo, se ha afirmado que la predictibilidad de este algoritmo ha aumentado a una precisión del 95 %. [ 23 ] Investigadores del Laboratorio de Investigación del Ejército de EE. UU. afirman que casi todos los errores resultaron en un sobrecálculo del riesgo. En comparación, MIL-STD-147D se consideró correcto en el 38 % de los casos con los mismos datos. [ 23 ] Desarrollado originalmente a partir de un modelo animal de gato y posteriormente informado por datos humanos, el AHAAH suma los desplazamientos de la membrana basilar de 23 ubicaciones. El modelo AHAAH calcula el desplazamiento estimado de la membrana basilar y suma la acumulación de la flexión de la membrana basilar. El usuario ingresa su exposición al ruido, nivel de protección y si fue advertido del ruido, para recibir su vulnerabilidad al riesgo en unidades de riesgo auditivo (ARU). Este valor se puede convertir en cambios de umbral compuestos y el número permitido de exposiciones (ANE). Los cambios de umbral compuestos son un valor que integra tanto los cambios temporales como los permanentes en el umbral auditivo, estos últimos correlacionados con la función de las células ciliadas. [ 23 ]
- TOP-1-2-608A [ 25 ] Este Procedimiento de Operaciones de Prueba (TOP) describe los procedimientos para medir los niveles de sonido transmitidos por el aire de material en desarrollo y producción como medio para evaluar la seguridad del personal, la inteligibilidad del habla, la seguridad frente a la detección y el reconocimiento acústico, y las molestias a la comunidad. Cubre pruebas de ruido en estado estacionario de vehículos militares y equipos generales, y ruido impulsivo de sistemas de armas y material de municiones explosivas .
Organizaciones
- El organismo profesional británico de acústica
- El Instituto Internacional para el Control del Ruido
- Página principal del organismo de normalización IEC
Aprobación del patrón y pruebas periódicas
Un problema al seleccionar un sonómetro es "¿Cómo saber si cumple con la norma declarada?". Esta es una pregunta difícil, y la norma IEC 61672 parte 2 [ 26 ] intenta responderla mediante el concepto de "aprobación de patrón". Un fabricante debe suministrar instrumentos a un laboratorio nacional que prueba uno de ellos y, si cumple con las especificaciones, emite un certificado formal de aprobación de patrón. [ 27 ] En Europa, la aprobación más común suele ser la del PTB de Alemania ( Physikalisch-Technische Bundesanstalt ). Si un fabricante no puede mostrar al menos un modelo de su gama con dicha aprobación, es razonable desconfiar, pero el coste de esta aprobación dificulta que cualquier fabricante obtenga la aprobación de toda su gama. Es poco probable que los sonómetros económicos (menos de 200 dólares) cuenten con una aprobación de patrón y pueden producir resultados de medición incorrectos.
Incluso el sonómetro más preciso y homologado debe someterse a comprobaciones periódicas de sensibilidad, lo que comúnmente se denomina «calibración». Los procedimientos para las pruebas periódicas se definen en la norma IEC 61672.3-2013. Para garantizar la precisión de estas pruebas, deben realizarse en un laboratorio que pueda generar resultados trazables a la Cooperación Internacional para la Acreditación de Laboratorios (ILAC) u otros organismos locales signatarios de la misma.
Para una comprobación sencilla de nivel y frecuencia, se pueden utilizar unidades compuestas por un generador controlado por ordenador con sensores adicionales para corregir la humedad, la temperatura, la tensión de la batería y la presión estática. La salida del generador se conecta a un transductor alojado en una cavidad de media pulgada, donde se inserta el micrófono del sonómetro. El nivel sonoro generado es de 94 dB, lo que corresponde a una presión sonora eficaz de 1 pascal y se alcanza a una frecuencia de 1 kHz, donde todas las ponderaciones de frecuencia tienen la misma sensibilidad.
Para una verificación completa del sonómetro, se deben realizar las pruebas periódicas descritas en la norma IEC 61672.3-2013. Estas pruebas excitan el sonómetro en todo el rango de frecuencias y dinámico , garantizando el cumplimiento de los objetivos de diseño previstos en la norma IEC 61672.1-2013.
ANSI/IEC: la división atlántica
Los sonómetros también se dividen en dos tipos en la "división atlántica". Los sonómetros que cumplen con las especificaciones del Instituto Nacional Estadounidense de Estándares (ANSI) [ 28 ] generalmente no cumplen con las especificaciones correspondientes de la Comisión Electrotécnica Internacional (IEC) [ 29 ] al mismo tiempo, ya que el estándar ANSI describe instrumentos calibrados para una onda incidente aleatoria, es decir, un campo sonoro difuso, mientras que los sonómetros internacionales se calibran para una onda de campo libre, es decir, sonido que proviene de una sola dirección. Además, los dosímetros estadounidenses tienen una tasa de intercambio de nivel por tiempo donde cada aumento de 5 dB en el nivel reduce a la mitad el tiempo de exposición permitido; mientras que en el resto del mundo un aumento de 3 dB en el nivel reduce a la mitad el tiempo de exposición permitido. El método de duplicación de 3 dB se denomina regla de "energía igual" y no existe una forma posible de convertir los datos tomados bajo una regla para usarlos bajo la otra. A pesar de estas diferencias, muchos países en desarrollo hacen referencia a las especificaciones estadounidenses e internacionales dentro de un mismo instrumento en sus regulaciones nacionales. Por este motivo, muchos sistemas PSEM comerciales disponen de canales duales con duplicación de señal de 3 y 5 dB, e incluso algunos ofrecen hasta 4 dB para la Fuerza Aérea de los Estados Unidos.
Otras aplicaciones
Acústica de edificios, aislamiento acústico y tiempo de reverberación
Algunos sonómetros avanzados también incluyen la medición del tiempo de reverberación (RT60), que mide el tiempo necesario para que el sonido se desvanezca en un espacio cerrado tras la interrupción de la fuente sonora. Las mediciones pueden realizarse mediante el método de respuesta impulsional integrada o el método de ruido interrumpido. Dichos sonómetros deben cumplir con las normas de medición ISO 3382-2 y ASTM E2235-04 más recientes.
Para medir la acústica en edificios se requiere un generador de señales que proporcione ruido rosa o blanco a través de un amplificador y altavoces omnidireccionales. De hecho, el altavoz omnidireccional, o fuente de sonido, debe proporcionar una dispersión uniforme del sonido en toda la sala. Para obtener mediciones precisas, el sonido debe irradiarse de manera uniforme. Esto se puede lograr mediante una distribución esférica alineando 12 altavoces en una configuración dodecaédrica, como se ilustra en la fuente de sonido OmniPower tipo 4292 de Brüel & Kjær . Todos los altavoces deben conectarse en una red serie-paralelo para lograr un funcionamiento en fase y una adaptación de impedancia con el amplificador.
Las mediciones del tiempo de reverberación se utilizan a menudo para calcular el aislamiento acústico de paredes/tabiques o para cuantificar y validar la acústica de los edificios. [ 30 ]
estaciones de monitoreo de ruido

Algunas aplicaciones requieren la capacidad de monitorear el ruido de forma continua, permanente o semipermanente. Algunos fabricantes ofrecen estaciones de monitoreo de ruido permanentes y semipermanentes para este fin. [ 32 ] [ 33 ] Estas estaciones de monitoreo suelen basarse en un sonómetro y algunas capacidades adicionales como comunicación remota, GPS y estaciones meteorológicas. A menudo, también pueden alimentarse con energía solar. Las aplicaciones para estas estaciones de monitoreo incluyen el ruido de aeropuertos, construcción, minería, tráfico, ferrocarril, ruido comunitario, parques eólicos, industria, etc.
Las estaciones de monitoreo modernas también ofrecen capacidades de comunicación remota mediante módems celulares, redes WiFi o cables LAN directos. Estos dispositivos permiten alertas y notificaciones en tiempo real por correo electrónico y mensajes de texto al superar un determinado nivel de dB. Los sistemas también pueden enviar informes por correo electrónico de forma remota, diaria, semanal o mensual. A menudo se desea la publicación de datos en tiempo real, lo que se puede lograr mediante la publicación de datos en un sitio web. [ 34 ] [ 35 ]
Aplicaciones para teléfonos inteligentes

La omnipresencia de los teléfonos inteligentes , su conectividad constante a la red, la funcionalidad integrada del sistema de información geográfica y las características de interactividad del usuario ofrecen una oportunidad para revolucionar la forma en que investigamos el ruido, su medición y sus efectos en la audición y la salud en general. La capacidad de adquirir y mostrar datos de exposición al ruido en tiempo real aumenta la conciencia de las personas sobre su entorno laboral (y fuera del trabajo) y les permite tomar decisiones informadas sobre los riesgos auditivos y el bienestar general. El Instituto Nacional para la Seguridad y Salud Ocupacional (NIOSH ) realizó un estudio piloto para seleccionar y caracterizar la funcionalidad y la precisión de las aplicaciones de medición de sonido para teléfonos inteligentes como un paso inicial en un esfuerzo más amplio para determinar si estas aplicaciones son confiables para realizar estudios participativos de monitoreo de ruido en el lugar de trabajo. [ 37 ]
Los investigadores informaron que persisten desafíos en el uso de teléfonos inteligentes para recopilar y documentar datos de exposición al ruido debido a problemas de privacidad y recopilación de datos personales, la motivación para participar en dichos estudios, datos corruptos o erróneos y la capacidad de almacenar los datos recopilados. Los investigadores concluyeron que las aplicaciones de sonido para teléfonos inteligentes pueden empoderar a los trabajadores y ayudarlos a tomar decisiones informadas sobre sus entornos laborales. [ 38 ] Aunque la mayoría de las aplicaciones de medición de sonido para teléfonos inteligentes no son lo suficientemente precisas para usarse en mediciones legalmente requeridas, la aplicación NIOSH Sound Level Meter cumplió con los requisitos de las normas IEC 61672/ANSI S1.4 Sound Level Meter (Electroacústica - Sonómetros - Parte 3: Pruebas periódicas). [ 39 ] Los micrófonos calibrados mejoran considerablemente la precisión de las mediciones de ruido basadas en teléfonos inteligentes. Para calibrar las aplicaciones de sonómetro, se debe usar un calibrador acústico en lugar de confiar en los perfiles predefinidos. Este estudio indicó que la brecha entre los instrumentos profesionales y las aplicaciones para teléfonos inteligentes se está reduciendo. [ 40 ]
Healthy Hearing, [ 41 ] una organización dedicada a la salud auditiva, informó sobre las principales aplicaciones de medidor de nivel de sonido para teléfonos inteligentes: [ 42 ] NIOSH Sound Level Meter, [ 43 ] Decibel X, [ 44 ] y Too Noisy Pro. [ 45 ]
Véase también
- Contorno de igual sonoridad
- Ponderación de ruido ITU-R 468
- Mediciones del sistema de audio
- Presión sonora
- Aplaudidor
General:
Referencias
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- contaminación acústica
- Ingeniería de audio
- Instrumentos de medición
- Mediciones de sonido
- Acústica
- Sonido