1. REPUBLICA BOLIVARIANA DE VENEZUELA
INSTITUTO UNIVERSITARIO “SANTIAGO MARIÑO”
EXTENCION MATURIN
ESCUELA DE ING ELECTRICA
EL RUIDO
Autor:
Orlando Espinoza
CI: 23.917.291
2. Ruido: El ruido es la sensación auditiva inarticulada generalmente
desagradable. En el medio ambiente, se define como todo lo molesto para el
oído o, más exactamente, como todo sonido no deseado. Desde ese punto de
vista, la más excelsa música puede ser calificada como ruido por aquella
persona que en cierto momento no desee oírla.
En el ámbito de la comunicación sonora, se define como ruido a todo sonido no
deseado que interfiere en la comunicación entre las personas o en sus
actividades.
Cuando se utiliza la expresión ruido como sinónimo de contaminación acústica,
se está haciendo referencia a un ruido (sonido), con una intensidad alta (o una
suma de intensidades), que puede resultar incluso perjudicial para la salud
humana. Contra el ruido excesivo se usan tapones para los
oídos y orejeras (cascos para las orejas, los cuales contienen una electrónica
que disminuye los ruidos exteriores, disminuyéndolos o haciendo que su
audición sea más agradable), para así evitar la pérdida de audición (que, si no
se controla, puede provocar la sordera).
Clasificación de ruido: Ruido continúo se produce por maquinaria que opera
del mismo modo sin interrupción, por ejemplo, ventiladores, bombas y equipos
de proceso. Para determinar el nivel de ruido es suficiente medir durante unos
pocos minutos con un equipo manual
Ruido intermitente: cuando la maquinaria opera en ciclos, o cuando pasan
vehículos aislados o aviones, el nivel de ruido aumenta y disminuye
rápidamente. Para cada ciclo de una fuente de ruido de maquinaria, el nivel de
ruido puede medirse simplemente como un ruido continuo. Pero también debe
anotarse la duración del ciclo. El paso aislado de un vehículo o aeronave se
llama suceso. Para medir el ruido de un suceso, se mide el Nivel de Exposición
Sonora, que combina en un único descriptor tanto el nivel como la duración. El
nivel de presión sonora máximo también puede utilizarse. Puede medirse un
número similar de sucesos para establecer una media fiable.
3. Ruido impulsivo: es el caso del ruido de impactos o explosiones, por ejemplo
de un martinete, troqueladora o pistola. Es breve y abrupto, y su efecto
sorprendente causa mayor molestia que la esperada a partir de una simple
medida del nivel de presión sonora. Para cuantificar el impulso del ruido, se
puede utilizar la diferencia entre un parámetro con respuesta rápida y uno de
respuesta lenta (como se ve en la base del gráfico). También deberá
documentarse la tasa de repetición de los impulsos (número de impulsos por
segundo, minuto, hora o día).
Ruido de baja frecuencia: posee una energía acústica significante en el
margen de frecuencias de8 a 100 Hz, típico en motores diesel de trenes,
barcos y plantas de energía (figura 4.). Dado que este ruido es difícil de
amortiguar y se extiende fácilmente en todas direcciones, puede ser oído a
muchos kilómetros. El ruido de baja frecuencia es más molesto de lo que indica
una medida del nivel de presión sonora ponderado A. La diferencia entre el
nivel sonoro ponderado A y el ponderado C puede indicar la existencia o no de
un problema de ruido de baja frecuencia. Para calcular la audibilidad de
componentes de baja frecuencia en el ruido, se mide el espectro y se compara
con el umbral auditivo. Los infrasonidos tienen un espectro con componentes
significantes por debajo de 20 Hz y se perciben no como un sonido sino más
bien como una presión. La evaluación de los infrasonidos es aún experimental
y en la actualidad no está reflejado en las normas internacionales.
Ruido tonal: frecuentemente en máquinas rotativas, como motores, cajas de
cambios, ventiladores y bombas, se producen desequilibrios o impactos
repetidos causando vibraciones que, transmitidas al aire, pueden ser oídas
como tonos. También pueden generar tonos los flujos pulsantes de líquidos o
gases que se producen por causa de procesos de combustión o restricciones
de flujo. Estos tonos pueden ser identificados subjetivamente, escuchándolos,
4. u objetivamente, mediante análisis de frecuencias, comparando el nivel del
tono con el nivel de los componentes espectrales circundantes.
Ruido blanco: contiene todas las frecuencias con la misma amplitud. Es un
ruido patrón que se caracteriza por un aumento de 3dB en la presión sonora
cada vez que aumenta la banda de octava
Ruido rosa: es un ruido cuyo nivel sonoro es constante en todas las bandas de
octava. Es el que se usa en medidas de aislamiento y en laboratorio (figura 6.).
Es un ruido patrón que se caracteriza por una disminución de 3dB en la presión
sonora cada vez que aumenta la banda de octava.
Fuentes de ruido: Ruido a toda señal no deseada que se mezcla con la señal
útil que se quiere transmitir. Es el resultado de diversos tipos de perturbaciones
que tiende a enmascarar la información cuando se presenta en la banda de
frecuencias del espectro de la señal, es decir, dentro de su ancho de banda.
Para medir la influencia del ruido sobre la señal se utiliza la relación
señal/ruido, que generalmente se maneja en decibelios (dB). Como potencia de
la señal se adopta generalmente la potencia de un tono de pruebas que se
inyecta en el canal. La potencia del ruido suele medirse a la entrada
del receptor, cuando por él no se emite dicho tono. Cuando se
transmiten señales digitales por un canal, el efecto del ruido se pone de
manifiesto en el número de errores que comete el receptor. Se deduce
inmediatamente que dicho número es tanto mayor cuanto más grande sea la
probabilidad de error.
La probabilidad de error depende del valor de la relación señal/ruido. Cuanto
mayor sea esta relación, más destaca la señal sobre el ruido y, por tanto,
menor es la probabilidad de error. Cuando el ruido se añade a una señal
con distorsión, la probabilidad de error crece rápidamente.
Causas: El ruido se debe a múltiples causas: a los componentes electrónicos
(amplificadores), al ruido térmico de los resistores, a las interferencias de
señales externas, etc. Es imposible eliminar totalmente el ruido, ya que los
componentes electrónicos no son perfectos. Sin embargo, es posible limitar su
valor de manera que la calidad de la comunicación resulte aceptable.
Circuitos equivalentes de ruido: Cualquier circuito, por complejo que sea,
visto desde dos terminales concretos, es equivalente a un generador ideal de
corriente en paralelo con una resistencia, tales que: La corriente del generador
es la que se mide en el cortocircuito entre los terminales en cuestión.
En una fuente de ruido donde su resistencia interna esta en serie con el voltaje
rms de ruido (VN), para el peor de los casos y para que la transferencia
maxima de la potencia de ruido se iguala la resistenia de la carga. Asi la caída
5. de la carga de voltaje de ruido a través de la resistencia es igual a la mitad de
voltaje de la fuente.
Relación señal a Ruido:Se define como la proporción existente entre la
potencia de la señal que se transmite y la potencia del ruido que la corrompe.
Este margen es medido en decibelios.
Rango dinámico y relación señal/ruido para referirse a este margen que hay
entre el ruido de fondo y nivel de referencia, pueden utilizarse como sinónimos.
No ocurre lo mismo, cuando el rango dinámico indica la distancia entre el nivel
de pico y el ruido de fondo.
Que en las especificaciones técnicas de un equipo aparezca la relación
señal/ruido indicada en dB no significa nada si no va acompañado por los
puntos de referencia utilizado y las ponderaciones.
Para indicar correctamente el margen dinámico, la medida en dB debe ir
acompañada por:
la curva de ponderación.
el nivel de referencia.
Por ejemplo, en el caso de un magnetófono en unas especificaciones técnicas
encontraríamos:
60 dB, CIR 468-3 (ref. 1 kHz, 320 nWb/m-1).
CIR 468-3 es la curva de ponderación
1 kHz es la frecuencia de referencia
320 nWb/m-1 es el nivel magnético en que se ha grabado el nivel de referencia.
Evidentemente, para poder comparar equipos en lo que se refiere a su
respuesta en frecuencia, los equipos deben haber medido esta relación
señal/ruido utilizando la misma curva de ponderación y nivel de referencia.
Factor de ruido: En telecomunicaciones, la magnitud del ruido generado por
un dispositivo electrónico u óptico, por ejemplo un amplificador, se puede
expresar mediante el denominado factor de ruido (f), que es la degradación de
la relación señal/ruido provocada por el dispositivo, cuando el ruido en su
entrada es el que corresponde a la temperatura estándar
Se define como el cociente entre la S/N (relación señal/ruido) a la entrada de
un dispositivo y la S/N a la salida del mismo, y nos da una indicación de cuánto
se degrada la misma al pasar por él:
6. donde snrin y snrout son la relación señal/ruido a la entrada y salida
respectivamente. Las cantidades snr son cocientes de potencias, en unidades
lineales (por ejemplo mw).
Sin embargo, como los valores de relación señal/ruido suelen expresarse en
forma logarítmica, normalmente en decibelios, es habitual expresar el factor de
ruido también en decibelios
Mezclado lineal y no lineal: En telecomunicaciones, un mezclador es
un circuito no lineal variante con el tiempo o un dispositivo capaz de mezclar
dos señales de entrada, y , a frecuencias diferentes, produciendo a su salida
una mezcla de señales de diferentes frecuencias igual a una combinación
lineal de las dos frecuencias de entrada:
la suma de las frecuencias de las señales de entrada
la diferencia entre las frecuencias de las señales de entrada
las dos señales originales, habitualmente consideradas como parásitas que se
eliminan mediante filtros de frecuencia.
Se utiliza habitualmente para hacer una conversión de frecuencias en sistemas
de trasmisión o recepción de señal, en todas las bandas de frecuencias.
Conceptos generales de distorsión armónica: Es un parámetro técnico
utilizado para definir la señal de audio que sale de un sistema.
La distorsión armónica se produce cuando la señal de salida de un sistema no
equivale a la señal que entró en él. Esta falta de linealidad afecta a la forma de
la onda, porque el equipo ha introducido armónicos que no estaban en la señal
de entrada. Puesto que son armónicos, es decir múltiplos de la señal de
entrada, esta distorsión no es tan disonante y es más difícil de detectar.
En todo sistema de audio siempre se produce una pequeña distorsión de la
señal, dado que todos los equipos actuales introducen alguna no linealidad...
La distorsión armónica no siempre implica pérdida de calidad. De hecho, la
distorsión se considera un efecto de sonido imprescindible para ciertos géneros
musicales (básicamente rock) y así, se suele saturar artificialmente la señal
básica producida por ciertos instrumentos (como guitarras eléctricas). En este
sentido, la distorsión apareció en la música primero como consecuencia
ruido de intermodulación: Es uno de los tres tipos de distorsión que ocurren
en una línea de transmisión, los otros dos son: distorsión de amplitud y
distorsión de fase. son las frecuencias adicionales, producidas por las sumas y
diferencias de dos frecuencias fundamentales, al pasar por un dispositivo no
lineal; por ejemplo un transistor o un amplificador operando cerca de distorsión.
Un sistema de comunicaciones que contiene dispositivos no lineales, no puede
ser descrito por una función de transferencia exacta, sino más bien por una
curva aproximada a la que se llama característica de transferencia
