1. Principios de Acústica, Medida yPrincipios de Acústica, Medida y
Control del Ruido Mediante elControl del Ruido Mediante el
Análisis y Calculo de EspectrosAnálisis y Calculo de Espectros
Sonoros Utilizando el MétodoSonoros Utilizando el Método
EspecificoEspecifico

2. El sonido NocionesEl sonido Nociones
BásicasBásicas
• Es una variación de presión transmitida a través de un
medio elástico; percibida por el oído humano o cualquier
otro receptor.
• Los Sonidos se caracterizan por el tono o frecuencia,
intensidad o fuerza y distribución espectral

3. Velocidad de Propagación delVelocidad de Propagación del
sonidosonido
MATERIALMATERIAL Velocidad del sonidoVelocidad del sonido
m /seg (20ºC)m /seg (20ºC)
AireAire 344344
AguaAgua 14101410
MaderaMadera 34003400
ConcretoConcreto 34003400

4. El Sonido FrecuenciaEl Sonido Frecuencia
• Su propagación en el aire se hace bajo forma de una
onda esférica
• La frecuencia de una onda sonora se define como el
número de pulsaciones que tiene por unidad de tiempo.
La unidad correspondiente es el hertzio (Hz).

5. Frecuencia Diversos tipos de sonidosFrecuencia Diversos tipos de sonidos
20000
1600
400
20
zona de
percepción
del oído
humano
sonidos agudos
sonidos graves
sonidos médium
ultra-sonidos
infra-sonidos
22 Hz
22627 Hz

6. DecibelioDecibelio
• Unidad logarítmica de medida utilizada en diferentes disciplinas
de la ciencia. En todos los casos se usa para comparar una
cantidad con otra llamada de referencia.
Lp = 10 Log P2
/Pref
Lw = 10 Log W/Wref
• Es la décima parte del Bel. El Bel es el logaritmo en base 10 de
la relación de dos potencias o intensidades. No obstante esta
unidad resulta demasiado grande por lo que se ha normalizado
el uso de la décima parte del Bel:
• En escala logarítmica los valores límite son
• Inferior : 0 dB
• Superior: 120 dB

7. MEDIDA DEL SONIDOMEDIDA DEL SONIDO
• Para determinar un nivel sonoro se hace una medida de
presión sonora
La unidad de presión es el Pascal:
limite inferior: 0,00002 Pa
limite superior: 20 Pa
• En Acústica la mayoría de las veces el decibelio se utiliza
para comparar la presión sonora, en el aire, con una
presión de referencia.

8. dB Subjetivo vs ObjetivodB Subjetivo vs Objetivo
Cambio en Nivel
Sonoro Percibida
Cambio en la Intensidad
20 dB
Mucho mas ruidoso
o muy Silencioso
Doble de Intensidad
o Mitad de Intensidad
3 dB Sensiblemente Percibido
6 dB Claramente Perceptible
10 dB

9. EL SONIDO : Potencia y presión sonoraEL SONIDO : Potencia y presión sonora
• La Fuente emite una potencia sonora (Lw)La Fuente emite una potencia sonora (Lw)
• El oyente recibe una presión sonora (Lp) (presión ejercidaEl oyente recibe una presión sonora (Lp) (presión ejercida
por la vibración del aire sobre el tímpano o membrana delpor la vibración del aire sobre el tímpano o membrana del
micrófonomicrófono
Lp1
LW
Lp2
D 1
D 2

10. Potencia acústicaPotencia acústica
• Característica propia de la fuente que no depende del
entorno o de la distancia
• Si la fuente sonora emite en todas las direcciones, "en
campo libre":
Lw = Lp + 10 Log (4 π r2
)
donde "r" es la distancia entre la fuente y el oyente

11. Ejemplos : potencia y presión sonoraEjemplos : potencia y presión sonora
• Potencia acústica = 85dB
la presión acústica a 5 m es:
Lp = 85 - 10 Log (4 π 52
)
Lp = 85 - 25 = 60 dB
• presión = 54 dB a 10 m
la potencia acústica es:
Lw = 54 + 10 Log (4 π 102
)
Lw = 54 + 31 = 85

12. Atenuación en función de la distanciaAtenuación en función de la distancia
distancia
(m)
atenuación
(dB)
distancia
(m)
atenuación
(dB)
1 -11 5 -25
1,5 -14,5 6 -26
2 -17 8 -29
3 -20 10 -31
4 -23 20 -37

13. SUMA DE NIVELES SONOROSSUMA DE NIVELES SONOROS
• El ruido resultante de dos
fuentes iguales NO es la
suma Aritmética de los
niveles sonoros de cada
fuente
• Para sumar dos valores
en decibelios se tiene que
hacer una suma
logarítmica o utilizar la
tabla siguiente

14. Tabla para cálculos rápidosTabla para cálculos rápidos
cuando la diferencia
entre dos niveles
sonoros es de
se añade al nivel
más grande
0 o 1 dB 3 dB
2 o 3 dB 2 dB
4 o 9 dB 1 dB
10 dB o más 0 dB

15. EjemplosEjemplos
60 dB + 60 dB = 63 dB
60 dB + 61 dB = 64 dB
58 dB + 60 dB = 62 dB
54 dB + 60 dB = 61 dB
54 dB + 66 dB = 66 dB

16. Ejemplo:Ejemplo:
Lp1 = 45 dB y Lp2 = 47 dB
LpT = 10 Log (10 Lp1/10
+ 10 Lp2/10
)
LpT = 10 Log (10 4,5
+ 10 4,7
)
LpT = 10 Log (31622.8 + 50118.7)
LpT = 10 Log (81741.5)
LpT = 10 ( 4,91)=49,1 dB

17. ESPECTRO SONOROESPECTRO SONORO
• Un ruido es una mezcla compleja de sonidos de
frecuencias diferentes
• El ruido se estudia por bandas de frecuencia
• Cada banda se define con su valor medio

18. Espectro sonoro
En ventilación se usa un espectro de 8 bandas de
frecuencia, de 63 a 8000 Hz
El término de octava se considera el intervalo entre dos
sonidos que tienen una relación de frecuencias igual a 2
Hz
dB
63 125 250 500 1000 2000 4000 8000

19. Medición del Nivel Sonoro
• Para medir el nivel sonoro disponemos de los
Sonómetros. Estos aparatos nos proporcionan
una indicación del nivel acústico de las ondas
sonoras que inciden sobre el micrófono.

20. LA ESCALA A : EL dB(A)LA ESCALA A : EL dB(A)
• El oído no percibe los niveles de presión sonora de la
misma manera para todas las frecuencias, mientras que
los sonómetros tienen una sensibilidad idéntica en todas
las frecuencias.
dB(A)

21. La escala A : el dB(A)La escala A : el dB(A)
• Para acercar la medida del sonómetro lo máximo posible
a la molestia real que puede producir un sonido, se hace
una ponderación del nivel de presión para ciertas
frecuencias.
• El resultado obtenido no se expresará en dB si no en
dB(A)
• En la práctica, en ventilación los niveles sonoros se dan
en dB(A)

22. Ponderaciones APonderaciones A
• Tabla de correcciones para pasar de dB lineales a dB(A)
• En las frecuencias medias la sensibilidad es máxima
• Menor en los agudos y poca en los graves
HzHz
dBdB
63 125 250 500 1000 2000 4000
-26,2 -16,1 -8,6 -3,2 0 1,2 1 -1,1
8000

23. Atenuación asociada con curvas de
ponderación A, B y C

24. Atenuación asociada con curvas deAtenuación asociada con curvas de
ponderación A y Cponderación A y C
Frecuencia HzFrecuencia Hz Curva ACurva A
dBdB
Curva CCurva C
dBdB
6363 -26.2-26.2 -0.8-0.8
125125 -16.1-16.1 -0.2-0.2
250250 -8.9-8.9 0.00.0
500500 -3.2-3.2 0.00.0
10001000 0.00.0 0.00.0
20002000 1.21.2 -0.2-0.2
40004000 1.01.0 -0.8-0.8
80008000 -1.1-1.1 -3.0-3.0

25. Mediciones en Edificios AcústicosMediciones en Edificios Acústicos
• Acústica Arquitectónica: Es la creación de condiciones
necesarias para escuchar cómodamente y de los medios para
controlar los ruidos

26. Campo libre - DirectividadCampo libre - Directividad
• Cuando una onda acústica se emite en todas las
direcciones sin que haya ningún obstáculo que se oponga
a su propagación diremos que está emitiendo en campo
libre
• Si la onda se refleja sobre una parte del volumen que le
rodea, se habla de directividad

27. DirectividadDirectividad
Cuando la potencia acústica se disipa en una dirección
concreta tenemos:
Lw = Lp + 10 Log (4 π r2
/Q)
donde "Q" es el factor de directividad
Q=1
Q=2 Q=3
Q=4

28. • La zona donde el nivel sonoro
disminuye cuando nos
alejamos de la fuente (como en
campo libre) se llama el campo
directo
• La zona donde la presión
acústica reverberada es igual o
superior a lo que sería en
campo libre, se llama campo
reverberado.

29. Tiempo de ReverberanciaTiempo de Reverberancia
El Tiempo de Reverberación RT, es el tiempo queEl Tiempo de Reverberación RT, es el tiempo que
tarda una señal, desde que esta deja de sonar,tarda una señal, desde que esta deja de sonar,
en atenuarse un nivel de 60 dBen atenuarse un nivel de 60 dB

30. Coeficiente de Absorción de unCoeficiente de Absorción de un
materialmaterial
• La Absorción de un Cuarto se obtiene sumando todas las
superficies de absorción en el cuarto
• La absorción de cada superficie es el producto de el área
de la superficie por el coeficiente de absorción
• El coeficiente de absorción de un material es la relación
entre la energía absorbida por el material y la energía
reflejada por el mismo

31. Refracción, Difracción, ReflexionRefracción, Difracción, Reflexion
• Es el cambio de dirección que sufre una onda cuandoEs el cambio de dirección que sufre una onda cuando
pasa de un medio a otro.pasa de un medio a otro.
• Es la distorsión de un campo de sonoro causado por laEs la distorsión de un campo de sonoro causado por la
presencia de un obstáculo o también una flexión por partepresencia de un obstáculo o también una flexión por parte
de los frentes de onda.de los frentes de onda.
• En el límite de dos medios capaces de conducir sonido,En el límite de dos medios capaces de conducir sonido,
como el caso frecuente de las superficies que separan elcomo el caso frecuente de las superficies que separan el
aire ambiente de cuerpos sólidos ocurre tanto la reflexiónaire ambiente de cuerpos sólidos ocurre tanto la reflexión
como la absorción de energíacomo la absorción de energía

32. Ruido a Través de CanalizacionesRuido a Través de Canalizaciones
• Debidos al movimiento del aire y a las turbulencias, se
transmiten por los conductos
• Se pueden generar en los conductos mismos cuando la
velocidad del aire sobrepasa los 10 m/s
• La energía de presión consumida (pérdida de carga) se
transforma en potencia acústica

33. Nivel de potencia sonora totalNivel de potencia sonora total
Q P
Q1 P1
Lw Nivel de potencia sonora estimado (dB) del ventilador
Kw Nivel de potencia sonora especifico (dB)
Q Caudal del ventilador
Q1 Caudal de referencia
P Presion total del ventilador
P1 Presion total del ventilador de referencia
C Factor de Corrección (dB)
kw + 10log10Lw = + C+ 20log10

34. Nivel de potencia sonora especifica (KNivel de potencia sonora especifica (Kww, dB), dB)
para potencia sonora total de ventiladorespara potencia sonora total de ventiladores
Tipo de
Ventilador
CENTRIFUGO:
Airfoil, Backward Curved
Backward Inclined
Diam. Turbina
> 36 in 40 40 39 34 30 23 19 17
< 36 in 45 45 43 39 34 28 24 19
Forward Curved
53 53 43 36 36 31 26 21
Radial Presión Total
(in-wg)
Baja Presion 4 - 10 56 47 43 39 37 32 29 26
Med. Presion 6 - 15 58 54 45 42 38 33 29 26
Alta Presion 15 - 60 61 58 53 48 46 44 41 38
VANEAXIAL:
Hub Radio
0.3 - 0.4 49 43 43 48 47 45 38 34
0.4 - 0.6 49 43 46 43 41 36 30 28
0.6 - 0.8 53 52 51 51 49 47 43 40
TUBEAXIAL:
Diam. Turbina
> 40 in 51 46 47 49 47 46 39 37
< 40 in 48 47 49 53 52 51 43 40
AXIAL:
Ventilacion General y 48 51 58 56 55 52 46 42
Torres de Enfriamiento
Octavas de Banda Frecuencia - Hz
63 125 250 500 1000 2000 4000 8000

35. Factor de corrección “C”Factor de corrección “C”
Eficiencia Factor de Correccion
Estatica % dB
90 a 100 0
85 a 89 3
75 a 85 6
65 a 74 9
55 a 64 12
50 a 54 15
Menor a 50 16

36. Frecuencia de paso de álabeFrecuencia de paso de álabe
rpm
60
Incremento por frecuencia de paso de Alabe (BFI)
Tipo de Octava de BFI
Ventilador banda dB
CENTRIFUGO:
Airfoil, Backward Curved 250 Hz 3
Backward Inclined
Forward Curved 500 Hz 2
Radial Blade 125 Hz 8
Pressure Blower
VANEAXIAL: 125 Hz 6
TUBEAXIAL: 63 Hz 7
AXIAL: 63 Hz 5
Ventilacion en general
Torres de enfriamiento
Bf = X No de Alabes

37. Ejemplo Calculo de Ruido EnEjemplo Calculo de Ruido En
Canalizaciones :Canalizaciones :
Un ventilador de alabes curvos adelantados con un caudal de 10,000 cfm
a una presion estatica de 1.5 inwg. Tiene 24 alabes y opera a una velocidad
de 1,175 rpm. El ventilador tiene una eficiencia del 85 %. Los Bhp son 3 (2.24 W)
Determine el nivel de potencia sonora total del ventilador

38. Solución ejemplo: 1/13Solución ejemplo: 1/13
Eficiciencia de operación E1
cfm X Presión Est.(in.w.g.)
X 100 = 79 %
X 100E1 =
6,356 X BHp
E1 =
10,000 X 1.5
6,356 X 3

39. Solución ejemplo: 2/13Solución ejemplo: 2/13
Pico de eficiencia E2
E1
E2
79
85
Q P
Q1 P1
Eficiencia Estatica % = X 100
+ C
LW = kW +10log10(10,000) + 20 log10(1.5) + 0.0
LW = kW + 44
Eficiencia Estatica % = X 100 = 93 %
Lw = kw + 10log10 + 20log10

40. Solución ejemplo: 3/13Solución ejemplo: 3/13
La frecuencia de paso de alábe es:
rpm
60
1,175
60
Bf = X No de Alabes
Bf = X 24 = 470 Hz

41. Solución ejemplo: 4/13Solución ejemplo: 4/13
63 125 250 500 1000 2000 4000 8000
KW Nivel de potencia 53 53 43 36 36 31 26 21
Sonora especifico 44 44 44 44 44 44 44 44
2
65
Octavas de Banda Frecuencia - Hz
LW, dB 97 97 87 82 80 75 70
LwT = 10 Log (10 Lp1/10 + 10 Lp2/10 )
LwT (Curva de ponderación) = 100.35 dBL
LwT (A) = 86.4 dB(A)
Spl = 74.9 dB(A)

42. Solución ejemplo: 5/13Solución ejemplo: 5/13
Supongamos que un ventilador, suministra una cantidad de aire que seSupongamos que un ventilador, suministra una cantidad de aire que se
distribuye en varios canales. La potencia sonora total emitida tiene undistribuye en varios canales. La potencia sonora total emitida tiene un
espectro reflejado en la Tablaespectro reflejado en la Tabla
Espectro de Potencia Sonora Especifico
Frecuencia
Hz 63 125 250 500 1000 2000 4000 8000
Decibelios
dB 97 97 87 82 80 75 70 65

43. Solución ejemplo: 6/13Solución ejemplo: 6/13

44. Solución ejemplo: 7/13Solución ejemplo: 7/13
β = 0,1 /(0,1+ 0,16) = 0,385β = 0,1 /(0,1+ 0,16) = 0,385

45. Solución ejemplo: 8/13Solución ejemplo: 8/13
Espectro Sonoro resultanteEspectro Sonoro resultante
Espectro de potencia sonora Especifico
Frecuencia
Hz 63 125 250 500 1000 2000 4000 8000
Decibelios
dB 97 97 87 82 80 75 70 65
Atenuación por
Bifurcación 4 4 4 4 4 4 4 4
Lw dB Resultante
por Bifurcación 93 93 83 78 76 71 66 61

46. Solución ejemplo: 9/13Solución ejemplo: 9/13
Atenuación debida a los codos

47. Solución ejemplo: 10/13Solución ejemplo: 10/13
Espectro de potencia sonora Especifico
Frecuencia
Hz 63 125 250 500 1000 2000 4000 8000
Decibelios
dB 97 97 87 82 80 75 70 65
Atenuación por
bifurcación 4 4 4 4 4 4 4 4
Lw dB Resultante por
bifurcación 93 93 83 78 76 71 66 61
atenuación por codos
0 0 2 5 6 6 7 10
Lw dB Resultante
por atenuación
codos
93 93 81 73 70 65 59 51

48. Solución ejemplo: 11/13Solución ejemplo: 11/13

49. Solución ejemplo: 12/13Solución ejemplo: 12/13
Espectro de potencia sonora Especifico
Frecuencia
Hz 63 125 250 500 1000 2000 4000 8000
Decibelios
dB 97 97 87 82 80 75 70 65
Atenuación por
bifurcación 4 4 4 4 4 4 4 4
Lw dB Resultante por
bifurcación 93 93 83 78 76 71 66 61
atenuación por codos 0 0 2 5 6 6 7 10
Lw dB Resultante por
atenuación codos 93 93 81 73 70 65 59 51
Atenuación a la Salida 11 7 3 1 0 0 0 0
Lw Resultante por
Salida 82 86 78 72 70 65 59 51

50. Solución ejemplo: 13/13Solución ejemplo: 13/13
• LwLw (Total )(Total) dB =10 * Log (10dB =10 * Log (10 (82/10)(82/10)
+ 10+ 10 (86/10)(86/10)
+ 10+ 10 (78/10)(78/10)
+ 10+ 10 (72/10)(72/10)
+ 10+ 10
(70/10)(70/10)
+ 10+ 10 (65/10)(65/10)
+ 10+ 10 (59/10)(59/10)
+ 10+ 10 (51/10)(51/10)
))
• LwLw (Total )(Total) dB =88.12 dBdB =88.12 dB
• Lw (A) =76.40 dB(A)Lw (A) =76.40 dB(A)
• SPL = Lw - 10 * log ( 4π r2 /Q)SPL = Lw - 10 * log ( 4π r2 /Q)
• Factor de Directividad Q = 2Factor de Directividad Q = 2
• SPL = 64.9 dB(A) Medido a una Distancia de la fuente de 1.5 mts.SPL = 64.9 dB(A) Medido a una Distancia de la fuente de 1.5 mts.

51. Bibliografía y recomendación:Bibliografía y recomendación:
• Woods Practical Guide to Noise ControlWoods Practical Guide to Noise Control
Sharland IanSharland Ian
Fifth EditionFifth Edition
• Sound And Vibration Design and AnalysisSound And Vibration Design and Analysis
National EnvironmentalNational Environmental Balancing BureauBalancing Bureau
Bevirt W. DavidBevirt W. David
First EditionFirst Edition
• Prontuario de ventilación S&PProntuario de ventilación S&P
Ripoll, EspañaRipoll, España