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Medición de nivel de presión sonora

Al igual que en las mediciones eléctricas, en donde contamos con más de una herramienta para analizar una señal (valor promedio, valor RMS, valor pico, etc.), en las mediciones acústicas también hay herramientas adecuadas para cada caso.

En principio, la norma IEC 61672-1, refiere a tres tipos de medidores de presión sonora: un medidor común, un medidor promediador y un medidor integrador. Así como en cualquier otro equipo de medición, se pueden categorizar en diferentes clases dependiendo del grado de precisión que presenten.

Fig 1: Medidor de nivel sonoro.

Básicamente el micrófono convierte las variaciones de presión sonora en variaciones eléctricas, éstas se adecuan a un nivel necesario con un amplificador para poder ser procesada. En el caso de los medidores digitales la señal debe ser convertida a bits mediante un conversor. Luego la señal pasa por un filtro de ponderación (curvas A, B, C o Z) que debe ser seleccionado dependiendo de la situación, o en todo caso, la normativa a cumplir. Estas curvas se basan en la percepción del sonido. Con la señal filtrada se procede a elevarla al cuadrado para poder trabajar con números positivos y se usa este resultado para hacer las integraciones necesarias y la detección de picos. Al final, aplicando el logaritmo, se conoce el valor en dB.

Ahora lo único que resta elegir es la ponderación temporal de la medición. Se definen por norma tres constantes de tiempo para la integración temporal: S – Slow de 1000ms, F – Fast de 125 ms, I – Impulse de 35 ms.

Es evidente que a mayor tiempo de integración el resultado va a ser un valor más estable, que enmascare las variaciones rápidas de nivel. En cambio con un menor tiempo de integración se conoce el detalle instantáneo, o como su nombre lo indica los Impulsos. Básicamente lo que se está haciendo es encontrar el valor RMS de la porción temporal elegida, por ende cuanto más chica la porción de tiempo, más cercano el valor RMS al instantáneo.

Cuando se realizan mediciones de exposición de ruido, es común hacer un promediado temporal para obtener un valor comparable con otras mediciones. Se define como Leq (equivalent continuos sound level), a un nivel continuo de nivel de presión sonora que produce la misma energía que un nivel fluctuante en determinado tiempo, así como lo hace el valor RMS de las señales eléctricas. De esta manera se pueden promediar largos períodos (horas) de tiempo. Se calcula de la siguiente manera:

 y gráficamente se ve de la siguiente manera:

Fig 2: Nivel continuo equivalente.

Existe también un valor Lpeak, que como su nombre indica mide los picos de la señal (sin constante temporal de integración). Es importante no confundir con LMax, el cual representa simplemente el máximo valor RMS alcanzado con la constante de tiempo aplicada.

Hoy en día no es necesario contar con un equipo costoso para realizar estas mediciones. Con una software, un micrófono de medición y una placa de audio, se pueden realizar (no valido para mediciones de normativas). Es necesario realizar una calibración del sistema para que entregue valores correctos, esto se puede hacer referenciándolo a un equipo conocido o con calibradores acústicos, por ejemplo un pistófono.

Fig 3: Medición de SPL mediante software.

Eduardo Sacerdoti

Investigación & Desarrollo – Equaphon

Eduardo Sacerdoti

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