Una fuente sonora produce una cierta cantidad de energía por unidad de tiempo, esto es una
cierta potencia sonora. Esta es una medida básica de cuanta energía acústica puede producir
una fuente sonora con independencia del contorno. La energía sonora fluye de la fuente al
exterior, aumentando el nivel de presión sonora existente. Cuando medimos el nivel de presión
sonora, éste no sólo dependerá de la potencia radiada y de la distancia radiada respecto de la
fuente, también dependerá de la cantidad de energía absorbida y de la cantidad de energía
transmitida.
Puesto que la presión sonora es una magnitud variable de un punto a otro, en ciertas
circunstancias es conveniente utilizar como medida de amplitud del sonido otras magnitudes en
lugar de la presión. Se pueden utilizar tres magnitudes para definir la amplitud de una onda
sonora:
Presión P
Potencia W
Intensidad I
Para el aire a 20º C el producto entre la densidad del aire y la velocidad de propagación del
sonido es de 407 rayls aproximadamente
La presión sonora es la presión que se genera en un punto determinado. El nivel de presión
sonora se mide en dB y determina el nivel de presión que realiza la onda sonora en relación a
un nivel de referencia que es 2·10-5 Pascales en el aire.
Es el parámetro más fácil de medir, se mide con un sonómetro. Su valor depende del punto donde midamos.
INTENSIDAD SONORA
La intensidad acústica se define como la cantidad de energía sonora transmitida en una
dirección determinada por unidad de área. Para realizar la medida de intensidades se utiliza
actualmente analizadores de doble canal con posibilidad de espectro cruzado y una sonda que
consiste en dos micrófonos separados a corta distancia. Permite determinar la cantidad de
energía sonora que radia una fuente dentro de un ambiente ruidoso. No es posible medirlo con
un sonómetro. El nivel de intensidad sonora se mide en w/m2.
POTENCIA SONORA
La potencia acústica es la cantidad de energía radiada por una fuente determinada. El nivel de
potencia acústica es la cantidad de energía total radiada en un segundo y se mide en w. La
referencia es 1pw = 10-12 w.
La potencia acústica es un valor intrínseco de la fuente y no depende del lugar donde se halle.
La potencia acústica de un foco sonoro es constante y solo depende de las características de la
fuente. En cambio, la intensidad y la presión varían inversamente proporcional al cuadrado de
la distancia.
Niveles sonoros. El decibelio.
Las presiones acústicas a las cuales es sensible el oído humano varían en un intervalo enorme.
Así, el umbral inferior de la audición humana, es decir, la presión acústica mínima que provoca
una sensación auditiva, es 2 . 10-5 Pa., y el umbral máximo es de alrededor de 20 Pa.
La manipulación de valores que cubren un campo tan extenso no resulta cómoda, por lo que se
recurre a la utilización de otra escala, logarítmica, y otra unidad, el decibelio.
El comportamiento del oído humano está más cerca de una función logarítmica que de una
lineal. Un oído humano es capaz de percibir y soportar sonidos correspondientes a niveles de
presión sonora entre 0 y 120 dB. Este último nivel de ruido marca aproximadamente el
denominado “umbral del dolor”. A niveles de ruido superiores pueden producirse daños físicos
como rotura del tímpano.
Suma de niveles sonoros
Cuando dos fuentes sonoras radian sonido, ambas contribuyen en el nivel de presión sonora
existente en un punto alejado de dichas fuentes. Si las dos radian la misma cantidad de
energía, en un punto equidistante de ambas fuentes la intensidad sonora será dos veces mayor
que si solamente tuviéramos una fuente radiando. Ya que la intensidad es proporcional al
cuadrado de la presión, entonces al doblar la intensidad produce un incremento de 3 dB en la
presión sonora existente.
Cuando sumamos la contribución de dos o más fuentes, ésta no es igual a la suma numérica
de los valores individuales en dB.
Existe un método gráfico que permite sumar niveles sonoros de dos en dos y que se apoya en
la utilización del ábaco siguiente:
Al sumar dos niveles, primero se halla la diferencia entre ambos, y este valor se introduce en el
eje de las abscisas del gráfico. El valor donde se cruza con la curva es el incremento de dB que
hay que sumar al valor más alto.
Para sumar más de dos de niveles sonoros, se ordenan de menor a mayor y se van sumando
de dos en dos empezando por el menor
Ejemplo: Obtener la suma los niveles siguientes: 65, 60, 72, 65, 62 y 67 dB
1. Se ordenan de menor a mayor: 60, 62, 65, 65, 67, 70
2. Se suman dos a dos
60 ⊕ 62 = 64 (⊕ suma energética)
64 ⊕ 65 = 67,5
67,5 ⊕ 65 = 69,3
69,3 ⊕ 67 = 71
71 ⊕ 70 = 73,5
Resta de niveles sonoros
En algunos casos es necesario restar niveles de ruido.
El método gráfico es similar a la suma; el valor encontrado al cruzar con la gráfica es el que se resta al nivel mayor.
La percepción de los sonidos
La percepción subjetiva del sonido depende de múltiples factores. Así por ejemplo, la
intensidad distingue entre sonidos altos y bajos y está relacionada con la intensidad acústica o
con la presión acústica eficaz, y el tono, diferencia los sonidos agudos de los graves y está
relacionado con la frecuencia del sonido (cuanto más agudo es un sonido mayor es su
frecuencia). Otros factores pueden ser el timbre, el ritmo, etc.
Aparecen, pues, dos conceptos esencialmente distintos aunque íntimamente relacionados: por
un lado, la onda sonora o ente físico capaz de producir la sensación de sonido; y por el otro, la
sonoridad o sensación subjetiva producida por ciertas variaciones de presión en el oído.
En general, los sonidos están formados por unión de componentes de distinta frecuencia,
dependiendo su sonoridad de las contribuciones relativas de cada componente, es decir de las
frecuencias presentes y de las intensidades correspondientes. Físicamente, se representan
mediante su espectro de frecuencia.
La sonoridad es una característica subjetiva. Estudios realizados sobre un gran número de
oyentes ha permitido tabular un conjunto de curvas de igual sonoridad (curvas isosónicas) que
indican, para cada nivel de sonoridad, el nivel sonoro de los distintos tonos puros que producen
la misma sensación sonora (se comprueba que la corrección de nivel entre dos frecuencias
distintas para que ofrezcan la misma sonoridad depende del valor de la sonoridad).
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