El oído humano no es sensible de la misma manera a las diferentes frecuencias. Así, para un
mismo nivel de presión sonora, un ruido será tanto más molesto cuanto mayor proporción de
altas frecuencias contenga. Basándose en las curvas de isosonoridad del oído humano se
definieron una serie de filtros con la pretensión de ponderar la señal recogida por el micrófono
de acuerdo con la sensibilidad del oído, es decir, atenuando las frecuencias bajas, para poder
reflejar un nivel sonoro representativo de la sensación de ruido realmente recibida.
Para tener en cuenta esta sensibilidad se introduce en la medida del ruido el concepto de filtros
de ponderación. Estos filtros actúan de manera que los niveles de presión de cada banda de
frecuencia son corregidos en función de la frecuencia según unas curvas de ponderación. Con
este criterio se han definido varios filtros, siendo los más conocidos los denominados A, B, C y
D.
El filtro utilizado en el dominio del ruido del transporte es el A, y los niveles de presión sonora
utilizados se miden en decibelios A, dBA
LA PROPAGACION DEL SONIDO EN CAMPO LIBRE
Atenuación por la distancia. Fuentes sonoras puntuales y lineales.
En el estudio de la propagación del sonido en campo libre, es decir, en ambientes exteriores,
es preciso diferenciar dos tipos de fuentes sonoras
En el caso de las fuentes sonoras puntuales, se considera que toda la potencia de emisión
sonora está concentrada en un punto. Se suelen considerar como fuentes puntuales aquellas
máquinas estáticas o actividades que se ubican en una zona relativamente restringida del
territorio. Dependiendo del detalle del análisis las fuentes puntuales muy próximas pueden
agruparse y considerarse como una única fuente.
Para fuentes puntuales, la propagación del sonido en el aire se puede comparar a las ondas de
un estanque. Las ondas se extienden uniformemente en todas direcciones, disminuyendo en
amplitud según se alejan de la fuente.
En el caso ideal que no existan objetos reflectantes u obstáculos en su camino, el sonido
proveniente de una fuente puntual se propagará en el aire en forma de ondas esféricas según
la relación
A partir de esta relación, se puede deducir que para un medio homogéneo, cada vez que
doblamos la distancia, el nivel de presión sonora disminuye 6dB. Si el sonido proviene de una fuente lineal, éste se propagará en forma de ondas cilíndricas,
obteniéndose una diferente relación de variación de la energía en función de la distancia. Una
infraestructura de transporte (carretera o vía ferroviaria), considerada desde el punto de vista
acústico, puede asimilarse a una fuente lineal. Este artificio es una simplificación del problema,
y solamente es válida si se razona en niveles de presión sonora equivalente integrados sobre
un tiempo superior a la duración del paso de un vehículo. En los estudios de ruido del
transporte se trabaja normalmente en estas condiciones.
Atenuación por absorción del aire
La atenuación de las ondas sonoras en la atmósfera real no sigue exactamente las leyes de la
divergencia geométrica, ya que el aire no es un gas de densidad homogénea, ni está en
absoluto reposo. Existe, en consecuencia, una atenuación suplementaria debida a la absorción
por el aire de parte de la energía acústica que la transforma en calor.
Esta atenuación depende de la frecuencia del sonido, de la temperatura y de la humedad del
aire. Cuanto mayor es la frecuencia, mayor es la atenuación experimentada.
Los valores de atenuación del ruido por absorción del aire se obtienen experimentalmente para
unas ciertas condiciones de temperatura y humedad. En los casos habituales varían de 0,3
dB(A) a 1 dB(A) por cada 100 de recorrido en el aire, medidos según las diferentes frecuencias.
Influencia de la temperatura y del viento en la propagación
Las variaciones de temperatura tienen una neta influencia sobre la densidad del aire, y por lo
tanto, sobre la velocidad de propagación de las ondas sonoras (c = f(densidad)).
La temperatura del aire puede decrecer con la altitud (caso más usual), o bien, crecer con ella
(inversión térmica). Si la temperatura decrece con la altura, los rayos sonoros se curvan con
pendiente creciente, provocando una zona de sombra alrededor de la fuente. Sin embargo, en
el caso de inversión térmica, los rayos se curvan hacia el suelo, eliminando la zona de sombra.
Esta situación de inversión térmica puede provocar un aumento de 5 a 6 dB(A) con relación a la
situación normal.
La influencia del viento puede motivar, así mismo, variaciones del orden de 5 dB(A) entre las
distintas situaciones. En presencia del viento, el sonido, en lugar de propagarse en línea recta,
se propaga según líneas curvas.
En el sentido del viento, el sonido se propaga mejor, y los rayos sonoros se curvan hacia el
suelo. Contra el viento, el sonido se propaga peor que en ausencia del mismo, y los rayos
sonoros se curvan hacia lo alto, formándose, a partir de una cierta distancia de la fuente
(normalmente superior a los 200 metros), una zona de sombra.
La atenuación debida al viento es un fenómeno muy complejo difícil de modelizar, y en los
casos en que existan en un lugar vientos dominantes característicos es aconsejable realizar
mediciones directas para la estimación de su efecto sobre la propagación del ruido
El efecto de los obstáculos
Si no existen obstáculos, el sonido emitido por una fuente se propaga en campo libre por el aire
hasta alcanzar al receptor sin más atenuación que la debida a la distancia entre ambos y a la
absorción del aire.
Si se interpone un obstáculo entre la fuente y el receptor, la propagación del sonido resulta
modificada. Cuando una onda sonora encuentra un obstáculo sólido, una parte de la energía es
reflejada por el obstáculo, otra parte es absorbida por el mismo, penetrando en su interior y
transformándose en vibraciones mecánicas que pueden eventualmente radiar nuevas ondas
acústicas, y, finalmente, el resto de la energía "bordea" el obstáculo, produciéndose una
perturbación del campo acústico por efecto de la difracción.
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