Manual laboratorio ruidos (1)

RUIDOS
MANUAL
LABORATORIO DE HIGIENE INDUSTRIAL I

Ruido Industrial
Ing. Santos Pecorelli
2

ÍNDICE
Página
1. GENERALIDADES...........................................................................................................3
2. FÍSICA DEL SONIDO.......................................................................................................4
2.1. Ondas Sonoras..................................................................................................................4
2.2. Tonos Puros......................................................................................................................5
2.3. Frecuencia........................................................................................................................6
2.4. Longitud de Onda.............................................................................................................6
2.5. Velocidad del Sonido.......................................................................................................6
3. PRESION SONORA...........................................................................................................7
4. INTENSIDAD SONORA ( I )............................................................................................9
5. POTENCIA SONORA ( W )..............................................................................................9
6. PRESION SONORA EFECTIVA O RMS.......................................................................10
7. ANALISIS DE FRECUENCIA........................................................................................11
8. EL DECIBEL....................................................................................................................13
9. NIVEL DE PRESION SONORA, NPS............................................................................14
10. NIVEL DE INTENSIDAD SONORA, NI.....................................................................16
11. NIVEL DE POTENCIA SONORA, NWS.....................................................................17
12. DOSIS DE RUIDO, D....................................................................................................20
13. COMBINACIÓN DE NIVELES SONOROS................................................................27
14. TIPOS DE RUIDO..........................................................................................................32
15. CARACTERISTICAS DE FUENTES DE RUIDO Y PROPAGACIÓN......................32
15.1. FUENTE DE RUIDO NO DIRECCIONAL EN UN CAMPO LIBRE.......................33
15.2. FUENTE DE RUIDO DIRECCIONAL EN UN CAMPO LIBRE.............................33
15.3. FUENTE DE RUIDO EN UN CAMPO NO LIBRE...................................................35
15.3.1 ABSORCION DE SONIDO......................................................................................35
15.3.2 COEFICIENTE DE ABSORCIÓN...........................................................................36
15.4. CAMPO REVERBERANTE.......................................................................................38
16. MEDICION DEL SONIDO............................................................................................41
17. INSTRUMENTOS DE MEDICION SONORA.............................................................47
18. CONTROL DE RUIDO..................................................................................................53
19. DECRETO SUPREMO Nº 594, REGLAMENTO SOBRE CONDICIONES
SANITARIAS Y AMBIENTALES BÁSICAS EN LOS LUGARES DE TRABAJO........66
1. GENERALIDADES
Los procedimientos de trabajo que se vinculan con las operaciones donde hay una
corriente de gas o vapor, tomas de aire, turbinas, descargas de aire comprimido, motores,
bombas estampados de metal y amoladura para citar sólo algunas, exponen al trabajador a
niveles de ruido que pueden producir anormalidades auditivas en forma permanente si el
nivel de ruido y el tiempo de exposición se prolonga excesivamente. Sin embargo, la
mayoría de los ruidos industriales pueden reducirse a niveles aceptables mediante un
programa apropiado de controles técnicos y administrativos y el uso de equipos de
protección personal, cuando éstos son necesarios.
Ruido Industrial
3

Un programa completo de conservación auditiva requiere la identificación de las
áreas de trabajo donde el ruido supone un peligro, la reducción de todos los niveles
excesivos, el control de los niveles auditivos del personal y la creación de un programa
efectivo de protección auditiva.
De hecho, la forma ideal de prevenir una pérdida auditiva consiste en eliminar el
ruido en su fuente de origen. Hasta que estos controles técnicos se desarrollen y se los
obligue a usarlos, o en caso de que no sean factibles, la decisión por parte de la gerencia de
rotar a los trabajadores para sacarlos de los lugares ruidosos o de parar periódicamente las
máquinas ruidosas, puede reducir a un nivel seguro la dosis de ruido que reciben.
La reglamentación actual para la conservación auditiva exige una “protección contra
los efectos de una exposición al ruido” que exceda de los niveles establecidos (Artículo 77
y Artículo 81, Decreto Nº 594 de 1999). La exposición se calcula por el nivel de ruido y su
duración.
La exposición a diferentes niveles de ruido durante un día de trabajo se computa por
una fórmula mediante la cual se calcula la suma de las relaciones del tiempo real de
exposición con respecto al tiempo de exposición permisible en cada nivel de ruido.
Si un trabajador se expone a ruidos que sobrepasen los niveles establecidos o
cuando la formula de exposición mixta da por resultado una suma mayor a uno, la
reglamentación vigente exige “controles administrativos o técnicos factibles”. Sí estos
controles no pueden encuadrar al ruido dentro de niveles permisibles, deberán suministrarse
y usarse equipos de protección personal.
2. FÍSICA DEL SONIDO
El ruido es frecuentemente definido como cualquier sonido molesto. Es una forma
de vibración que puede conducirse a través de sólidos, líquidos o gases. Es una forma de
energía en el aire, vibraciones invisibles que entran al oído y crean una sensación. Los
sonidos de cualquier clase que sean pueden percibirse con agrado en un momento y
repudiarse en otro.
En el funcionamiento de máquinas industriales, se aplican fuerzas desequilibradas a
ciertas partes, lo cual puede producir el desplazamiento o movimiento de dichas partes.
Estos desplazamientos o movimientos son vibraciones que crean ondas sonoras por el aire.
Cuando las personas entran en contacto directo con el ruido pueden producirse efectos
indeseables.
El sonido es una forma de energía ondulatoria, la cual generalmente aparece como
variaciones en la presión y densidad de la atmósfera.
2.1. Ondas Sonoras
Ruido Industrial
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Una fuente sonora que es familiar y físicamente simple es el Diapasón. Cuando se
golpea, las puntas vibran de arriba hacia abajo poniendo en movimiento el aire de los
alrededores. El movimiento relativo del aire en las regiones vecinas causa fluctuaciones de
presión por arriba y por debajo de la presión atmosférica. Estas fluctuaciones de presión
conocidas como compresiones (zonas de aumento de presión) y enrarecimientos (regiones
de reducción de presión) viajan fuera de la fuente en todas direcciones y producen una onda
una onda sonora. (Figura I).
En un campo libre o sea en áreas donde no hay obstáculos que interfieran con la
propagación de la onda, una fuente sonora puntual radia sonido igualmente en todas
direcciones y propaga lo que se llama sonido esférico. Una superficie cualquiera, sobre esta
esfera que se expande se conoce como una onda frontal. En este tipo de campo las
variaciones de la presión disminuyen inversamente con la distancia desde la fuente.
2.2. Tonos Puros
El sonido producido por un Diapasón es un tono simple, puro y estable o sea un
sonido de una sola frecuencia. De hecho es a menudo llamado un tono puro. La variación
de presión para semejante tono corresponde a la curva sinusoidal mostrada en la Figura I
cuya ecuación se expresa como:
tsenAX ω= Ecuación 1
Ecuación que corresponde al Movimiento Armónico Simple. Donde:
X expresa la presión
A la presión máxima en un ciclo dado
Ruido Industrial
5
FIGURA I

ω es igual a 2π veces la frecuencia
t el tiempo
2.3. Frecuencia
Símbolo f. Unidad Herzio (Hz). Es el número de pulsaciones de una onda acústica
sinusoidal ocurrida en el tiempo de un segundo. A veces se utiliza el concepto de velocidad
angular (o frecuencia angular), relacionada con la frecuencia mediante la expresión:
fπω 2=
Periodo: Símbolo T. Unidad segundo (seg.). Es el tiempo transcurrido en completar
un ciclo. Su relación con la frecuencia es:
ω
π21
==
f
T
Elongación : Símbolo X. Es el desplazamiento del punto en vibración respecto a su
posición de equilibrio. Cuando la elongación es máxima se denomina amplitud (A)
tfsenAX π2=
O, empleando la frecuencia angular
tsenAX ω=
2.4. Longitud de Onda
La distancia recorrida por una onda durante un tiempo igual al período T se llama
longitud de onda, es decir la distancia entre el máximo de una compresión al máximo de la
siguiente, y se designa por la letra griega lambda (λ). Y esta dada por:
f
CTC ==λ
C = velocidad del Sonido
f = frecuencia
T = Periodo
2.5. Velocidad del Sonido.
La velocidad del sonido en un medio particular se define como el producto de la
frecuencia y la longitud de onda.
λfC = Ecuación 2
C = velocidad del sonido
f = frecuencia
λ = longitud de onda
La velocidad del sonido en el aire, varía ligeramente con la temperatura y está dada
aproximadamente por la formula:
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6

( )segpietC /106,1052.1 += Ecuación 3
Donde:
C = velocidad del sonido en pies por segundos
t = temperatura ambiente en º F
A una temperatura de 32 ºF, o 0 ºC, la velocidad del sonido en el aire es de 1087
pies/seg, o 331,3 m/seg. La velocidad del sonido aumenta en 1 pie/seg por cada ºF y 0,65
m/seg por cada ºC.
En un medio homogéneo, la velocidad del sonido es independiente de la frecuencia;
esto significa que en tal medio los sonidos de todas las frecuencias viajan a la misma
velocidad. En medios diferentes y a una frecuencia dada, la longitud de onda varía
directamente con la raíz cuadrada de la densidad, pero inversamente con la raíz cuadrada de
la compresibilidad del medio de transmisión.
La velocidad del sonido es aproximadamente:
En el agua : 4.700 pies/seg
En la madera: 13.000 pies/seg
En el acero : 16.500 pies/seg
3. PRESION SONORA
Es fácil ver que estas dos variables, frecuencia y longitud de onda, no describen
completamente el tono producido por el diapasón. Este puede ser golpeado ligeramente y
produce un sonido débil o firmemente y produce un sonido fuerte (Figura II). Ambos
sonidos tendrán exactamente la misma frecuencia y longitud de onda puesto que las puntas
vibrarán de arriba hacia abajo el mismo número de veces por segundo. Al ser golpeado mas
Ruido Industrial
7
FIGURA II

duramente el diapasón, mayor es la distancia que recorren las puntas en cada ciclo. Este
mayor recorrido de las puntas causará mayores fluctuaciones de la presión por encima y por
debajo de la presión atmosférica. Así mientras más fuerte son golpeadas las puntas mayor
es la altura de la onda sonora.
La diferencia entre la presión atmosférica y la presión real durante el
enrarecimiento y la compresión es lo que se llama presión sonora. Y se designa con la letra
P. Una forma conveniente de medir la presión sonora es en fracción de un bar que es la
unidad de presión igual a la presión atmosférica. (bar viene de la misma palabra griega que
significa barómetro, instrumento que mide la presión atmosférica). Las fluctuaciones de
presión causadas por el sonido son extremadamente pequeñas comparadas con un bar ( el
bar corresponde a una presión de 14,7 lbs/pulg2
), y por esos es conveniente usar una unidad
mucho más pequeña, “microbar”, esta unidad se abrevia µ bar y es igual a una
millonésima de bar.
Tabla I. Equivalencias de presión
Unidad bar mbar kbar Pa kPa MPa
1 bar 1 1000 0,001 105
100 0,1
1 mbar 0,001 1 10-6
100 0,1 10-4
1 kbar 1000 106
1 108
105
100
1 Pa 10-5
0,01 10-8
1 0,001 10-6
1 kPa 0,01 10 10-5
1000 1 0,001
1 MPa 10 104
0,01 106
1000 1
Unidad bar Pa MPa kg/cm2 mm Hg psi plg H2O plg Hg
1 bar 1 105
0,1 1,02 750 14,50 401,5 29,53
1 Pa 10-5
1 10-6
1,02x10-5
7,5x10-3
0,1450x10-3
4,015x10-3
0,2953x10-3
1 MPa 10 106
1 10,2 7500 145,0 4015 295,3
1 kg /cm2 0,981 9,81x104
9,81x 102
1 736 14,22 393,7 28,96
1 mm Hg 1,333x10-3
133,32 1,333x10-4
1,36x10-3
1 1,934 x 10-2
0,535 3,937x10-2
1 psi 6,895x10-2
6895 6,895x10-3
7,031x10-2
51,70 1 27,88 2,036
1 plg H2O 2,491x10-3
249,1 2,491x10-4
2,54x10-3
1,868 3,613 x 10-2
1 7,36 x 10-2
1 plg Hg 3,386x10-2
3386,4 3,386x10-3
3,453x10-2
25,4 0,491 13,6 1
Así entonces el tono puro de la figura I, se describe completamente por medio de la
frecuencia en cps., y la presión en µ bar. No hay relación entre la frecuencia y la presión
puesto que un tono puro a una frecuencia dada puede tener cualquier presión sonora, grande
o pequeña. Por eso, ambas, la frecuencia y la presión sonora u otra cantidad equivalente
deben ser determinada para poder así definir completamente un sonido. (Figura III)
Ruido Industrial
1 Pa = 1 N / m2
1 kPa = 1 kN / m2
1 MPa = 1 MN / m2
8

4. INTENSIDAD SONORA ( I )
La intensidad sonora puede definirse como: la cantidad de energía acústica por
unidad de tiempo que pasa a través de una unidad de área que es normal a la dirección de
propagación. Para una onda sonora que se propaga libremente; la intensidad sonora puede
expresarse por:
)/(/ 22
cmsegergCPI ρ= Ecuación 4
Expresión valida para una onda frontal que se propaga libremente, donde:
P = presión sonora rms, o efectiva,
ρ = es la densidad del medio; para el aire a 22 ºC es de 1,18 x 10 –3
gr/cm3
C = velocidad del sonido en el medio; en el aire es de 34.490 cm/seg a 22 ºC
El producto ρ C recibe el nombre de impedancia característica del medio. Para el
aire a 22 ºC es de 40,7 gr/ cm2
seg.
5. POTENCIA SONORA ( W )
La potencia sonora de una fuente es la cantidad de energía acústica producida por
la fuente en la unidad de tiempo. La potencia sonora se relaciona con la intensidad sonora
por la siguiente ecuación:
)(4 2
wattrIW π= Ecuación 5
Donde:
I es la intensidad sonora promedio a la distancia r desde la fuente sonora cuya
potencia acústica es W. La cantidad 4π r2
es el área de una esfera sobre cuya superficie se
ha promediado la intensidad.
Ruido Industrial
9
FIGURA III

Desde esta relación es evidente que la intensidad disminuirá con el cuadrado de la
distancia desde la fuente, o sea la conocida “ley de los cuadrados inversos”.
6. PRESION SONORA EFECTIVA O RMS
Los instrumentos de medición de sonido están diseñados para medir la presión
sonora efectiva RMS, tan exactamente como sea posible.
La abreviación RMS quiere decir “ Raíz Media Cuadrada”, lo cual significa que las
presiones sonoras instantáneas en un intervalo de tiempo son primero elevadas al cuadrado
luego promediadas y finalmente extraída la raíz cuadrada del promedio. Así por ejemplo el
tono a 1.000 cps. más débil capaz de ser escuchado por el oído humano corresponde a una
presión máxima de 0,00028 µ bar. La presión sonora RMS equivalente es 0,0002 µ bar.
El calculo de la presión efectiva para una onda sinusoidal (tono puro) en función de
la presión sonora máxima se expone a continuación.
n
PPPP
P n
RMS
22
3
2
2
2
1 ....... ++++
=
Para una sinusoide de expresión igual a X = A sen θ , en que θ = ω t:
θθ
ππ
ππ
dsenAdXXPPPP n ∗==++++ ∫∫
2
0
2
0
222
3
2
2
2
1
11
.......
Ruido Industrial
10
2
4 r
W
I
π
=

θθ
π
π
dsen
A
∗∫0
2
2
π
θ
θ
π 0
2
2
4
1
2
sen
A
−
si ángulo θ = 0
00
2
0
02
4
1
2
0 22
=−=∗−
ππ
A
sen
A
si ángulo θ = π
22
0
4
1
2
2
4
1
2
2222
AA
sen
A
sen
A
=∗=−=−
π
π
π
π
π
π
π
A
AA
XdXPRMS 707,0
22
1 2
0
==== ∫
π
π
7. ANALISIS DE FRECUENCIA
El sonido puede consistir de un tono puro (una sola frecuencia) o el puede consistir de
una compleja combinación de muchos tonos semejantes. En la industria, el último es el
caso usual y a “este fenómeno se le llama ruido”. En muchas situaciones es más importante
conocer la frecuencia de los componentes de un ruido que conocer la conducta exacta a lo
largo del tiempo. Por eso un método alternativo de describir sonidos y que se usa a menudo
es el llamado análisis de frecuencia. Para este propósito se divide el rango de frecuencias
audibles (que va desde 20 cps a10.000 cps) que interesa, en una serie completa de bandas
de frecuencias, dividiendo el rango en ocho segmentos se produce las bandas de octavas. La
palabra octava es usada aquí porque el limite superior de la banda de frecuencia es
justamente el doble del límite inferior. Hay también bandas de media y un tercio de octava.
Además de los tonos puros es de interés mencionar los ruidos de banda angosta que tiene su
energía acústica confinada a un estrecho rango de frecuencia y generalmente menos de una
octava. A menudo a un tono puro o banda muy estrecha se le llama ruido puntudo. También
existen los ruidos de banda ancha, en que la banda es normalmente más ancha que una
octava y su energía acústica está presente en amplio rango de frecuencia.
Como ya se ha dicho el ruido tiene una estructura compleja y que está compuesto por
varias frecuencias, e incluso, en la mayoría de los casos, por la mayor parte de las
frecuencias que componen el margen audible. En este supuesto el espectro tendrá una
forma continua.
Existen distintas fases en el análisis de la protección de los trabajadores contra el
ruido, en las que nos interesa conocer, no sólo el nivel de presión acústica producido por el
Ruido Industrial
11

ruido, sino además, como se distribuye la energía acústica en cada una de las frecuencias o
grupos de frecuencia que componen el ruido estudiado.
Si un ruido complejo tiene componentes en la mayoría de las frecuencias
comprendidas en el espectro audible, sería muy difícil y poco práctico determinar una a una
las frecuencias componentes.
Lo que se hace es dividir el espectro de frecuencias en grupos de frecuencias o
bandas, siendo las mas utilizadas las bandas de ancho proporcional y en especial las bandas
de octava y tercio de octava.
Bandas de Octava. Se denomina banda de octava al grupo de frecuencias
comprendidas entre dos frecuencias f1 y f2 que cumplen la relación:
12 2 ff =
Frecuencia Central. Se denomina frecuencia central de la banda a la media
geométrica de las frecuencias extremas:
21
fffC
×=
La frecuencia central se utiliza para denominar la banda, es decir, a la banda de
octava con frecuencias extremas f1 = 707 Hz y f2 = 1.414 Hz se la denomina banda de
octava de 1.000 Hz.
De las dos ecuaciones anteriores se deduce:
C
C
ff
f
f ×== 2........;
2
21
f1 20 44 89 177 353 707 1414 2828 5656
fc 31.5 63 125 250 500 1000 2000 4000 8000
f2 44 89 177 353 707 1414 2828 5656 11312
Es importante destacar que la banda se va haciendo “más ancha” (con mas
frecuencias componentes) conforme aumenta la frecuencia.
Bandas de tercio de Octavas. Cuando se desea un análisis de ruido más detallado,
se utilizan las bandas de tercio de octava.
Una banda de un tercio de octava es un grupo de frecuencias comprendidas entre
dos frecuencias f1 y f2, que cumplen la relación:
1
3
2
2 ff ×=
Se denomina frecuencia central de la banda a la media geométrica de las dos
frecuencias extremas. La frecuencia central se utiliza para denominar la banda.
21
fffC
×=
Ruido Industrial
12

De las dos ecuaciones se deduce:
C
C
ff
f
f ×== 6
261 2........;
2
8. EL DECIBEL
El sonido más débil que un oído sano puede escuchar o detectar tiene una amplitud
de una veinteava millonésima de un Pascal (20 mPa) – algo así como 5.000.000.000 veces
menos que la presión atmosférica normal. Un cambio de presión de 20 mPa es tan pequeño
que hace que la membrana del oído se deflecte una distancia menor que el diámetro de una
sola molécula de hidrógeno. Sorprendentemente, el oído puede tolerar presiones sonoras de
hasta un millón de veces más alta que ésta. Así, si medimos el sonido en Pa, terminaríamos
con números muy grandes y poco manejables.
Otro problema es la manera no lineal como el oído responde al sonido. Los
experimentos han demostrado que el oído responde logaritmicamente en relación con la
audibilidad de un estimulo aplicado.
Ambos problemas pueden ser resueltos en forma práctica al emplear el decibel una
unidad usada comúnmente en terminología eléctrica para expresar niveles de voltaje y
potencia eléctrica. Por definición el decibel es una unidad adimensional usada para
expresar el logaritmo de la razón entre una cantidad medida y una cantidad de referencia.
De esta manera el decibel es usado para describir niveles de presión, potencia e intensidad
acústica.
El decibel es una relación matemática del tipo logarítmica donde si aumenta 3 dB un
ruido, significa que aumenta al doble la energía sonora percibida. El umbral de audición
está en el 0 dB, y el umbral de dolor en los 120 dB. Debido a que nuestro oído no responde
igual a todas las frecuencias de un ruido, vale decir, que escuchamos mejor ciertos sonidos
que otros dependiendo de su frecuencia, se definió el decibel A (dBA). Esta es otra unidad,
basada en el dB, que es una aproximación de la percepción auditiva del oído humano y se
obtiene mediante la utilización de un filtro incluido en el sonómetro de medición.
La población en general está expuesta a niveles de ruido que oscilan entre los 35 y
85 dBA. Por debajo de los 45 dBA en un clima de ruido normal, nadie se siente molesto,
pero cuando se alcanzan los 85 nadie deja de estarlo: por eso entre 60 y 65 dBA, para ruido
diurno, se suele situar el umbral donde comienza la molestia. Para tener una idea, podemos
establecer que en el ambiente de una biblioteca se tienen 40 dBA, una conversación en voz
alta a un metro de distancia registra unos 70 dBA, el tráfico de una calle muy agitada
sobrepasa fácilmente los 85 dBA al borde de la vereda, y el despegue de un avión a 70
metros de distancia son 120 dBA.
Tabla II. Niveles de Presión Sonora
140 Despegue de un avión
Ruido Industrial
13

130 Prensa hidráulica (3 m)
120 Despegue de un avión (70 m)
110 Motocicleta sin silenciador (7 m)
100
90 Camión pesado (15 m)
80 Tren de carga (15 m)
70 Conversación en voz alta (15 m)
60 Calle residencial
50 Tráfico rodado reducido (30 m)
40 Biblioteca
30 Estudio de grabación
20
10 Umbral de percepción
0
9. NIVEL DE PRESION SONORA, NPS
La mayoría de los instrumentos de medición sonora están calibrados para leer en
términos del logaritmo común de la razón de las presiones sonoras RMS. Esta lectura se
llama “nivel de presión sonora” (NPS) y se expresa en decibeles. La palabra nivel pone de
relieve el hecho que el valor es sobre la base de una presión de referencia (P0) dada. Para
mediciones sonoras en el aire, el valor 0,0002 µ bar sirve como la presión de referencia.
Esta referencia fue escogida a causa de que se aproxima al umbral del oído humano en
1.000 cps.
El nivel de presión sonora esta definido por:
)(log20
0
dB
P
P
NPS = Ecuación 6
Donde:
P = es la presión sonora efectiva RMS
P0 = es la presión sonora RMS de referencia.
Para la presión de referencia de 0,0002 µ bar, el nivel de presión sonora puede
expresarse como sigue:
)(74log20 dBPNPS += Ecuación 6
A esto se llega de la siguiente manera:
NPS = 20 log
0P
P
NPS = 20 log P - 20 log P0
NPS = 20 log P - 20 log 0,0002
NPS = 20 log P - 20 (-3,7)
Ruido Industrial
14

NPS = 20 log P + 74
La notación dB proporciona la ventaja adicional de seguir las características de
respuesta del oído mucho más aproximadamente que las unidades de presión directa.
De la ecuación 6 podemos encontrar la presión si se conoce el NPS
NPS = 20 log P +74
Despejando P de la ecuación anterior tenemos:
bar
NPS
antiP µ




 −
=
20
74
log Ecuación 7
La figura siguiente muestra la relación entre la presión sonora en µ bar y el nivel de presión
sonora en dB referidos a 0,0002 µ bar.
Tabla III. Niveles Sonoros y Respuesta Humana
Sonidos característicos Nivel de presión sonora [dB] Efecto
Zona de lanzamiento de cohetes (sin protección
auditiva)
180
Pérdida auditiva
irreversible
Operación en pista de jets. Sirena antiaérea 140 Dolorosamente fuerte
Trueno 130
Despegue de jets (60 m). Bocina de auto (1 m) 120 Máximo esfuerzo vocal
Martillo neumático. Concierto de Rock 110 Extremadamente fuerte
Camión recolector. Petardos 100 Muy fuerte
Camión pesado (15 m). Tránsito urbano 90
Muy molesto
Daño auditivo (8 hrs.)
Reloj Despertador (0,5 m). Secador de cabello 80 Molesto
Restaurante ruidoso. Tránsito por autopista
Oficina de negocios.
70 Difícil uso del teléfono
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Aire acondicionado. Conversación normal 60 Intrusivo
Tránsito de vehículos livianos (30 m) 50 Silencio
Líving. Dormitorio. Oficina tranquila 40
Biblioteca. Susurro a 5 m 30 Muy silencioso
Estudio de radiodifusión 20
10 Apenas audible
0 Umbral auditivo
10. NIVEL DE INTENSIDAD SONORA, NI
Las unidades de intensidad sonora tal como las unidades de presión sonora deben
cubrir un amplio tramo en las aplicaciones prácticas y es ventajoso usar los niveles en dB
para contraer la escala de medidas y aproximar mejor las características de respuesta del
oído. El nivel de intensidad se define como sigue:
dB
I
I
IN
0
log10= Ecuación 8
Donde:
I = es la intensidad medida en un punto (watt / cm2
)
I0 = es la intensidad de referencia (watt / cm2
)
La intensidad de referencia usada comúnmente es de 10-16
watt / cm2
. En el aire esta
referencia corresponde a la presión de referencia de 0,0002 µ bar.
Usando la ecuación la ecuación 4, determinamos la intensidad de referencia:
I0 =
C
P
∗ρ
2
0
=
( )
7.40
0002,0
2
I0 = 9,83 x 10-10
(erg /seg cm2
)
1 (watt /cm2
) = 107
(erg / seg cm2
)
Por lo tanto: I0 = 0.983 x10-16
= 10-16
(watt / cm2
).
Para la intensidad sonora de referencia I0 = 10-16
el nivel de intensidad sonora puede
)(160log10 dBIIN += Ecuación 8’
Conocido el NI podemos determinar la intensidad sonora, a partir de la siguiente
ecuación:
( )2
/
10
160
log cmwatt
NI
antiI 




 −
= Ecuación 9
Ruido Industrial
16

11. NIVEL DE POTENCIA SONORA, NWS
A causa del amplio rango de las unidades de potencia implicadas es a menudo
conveniente describir una fuente sonora por el nivel de potencia sonora (NWS) que se
define como sigue:
)(log10
0
dB
W
W
SWN =
La potencia de referencia escogida arbitrariamente y usada comúnmente es de 10 –13
watt.
Para la potencia sonora de referencia W0 = 10-13
el nivel de potencia sonora puede
)(130log10 dBWSWN += Ecuación 10
De la misma forma conocido el NWS se puede determinar la potencia de la fuente a
partir de:
)(
10
130
log watt
NWS
antiW 




 −
= Ecuación 11
EJEMPLOS DE CÁLCULO:
Una fuente sonora tiene una presión de 8 µ bar a una distancia de 6,5 mts.
Determinar el NPS, NI y NWS de la fuente.
Datos:
P = 8 µ bar
r = 6,5 mts = 650 cm
Desarrollo:
Para calcular NPS, de la ecuación 6 tenemos:
NPS = 20 log P + 74
NPS = 20 log 8 + 74
NPS = 92,06 dB
Para calcular el NI, de la ecuación 8 tenemos:
NI = 10 log I + 160
Como no conocemos I, usaremos la ecuación 4:
Ruido Industrial
17
Ecuación 10

I =
C
P
∗ρ
2
(erg /seg cm2
)
I =
( )
7.40
8
2
= 1,57 (erg /seg cm2
)
Par usar la ecuación 8 la intensidad I debe estar en (watt /cm2
), por lo tanto:
I = 1,57 (erg / seg cm2
) = 1,57 x 10-7
(watt / cm2
)
Por lo tanto:
NI = 10 log 1,57 x 10-7
+ 160
NI = 91,96 dB
Para calcular el NWS, de la ecuación 10 tenemos:
NWS = 10 log W + 130
Para calcular la potencia W usaremos la ecuación 5
W = I 4 π r2
W = 1,57 x 10-7
(watt /cm2
) 4 π (650)2
(cm)2
W = 0,83 watt
Por lo tanto, usando la ecuación 10 tenemos:
NWS = 10 log W + 130
NWS = 10 log 0,83 +130
NWS = 129,19 dB
Calcular el NPS, NI, y el NWS para una fuente que tiene una potencia de 8 watt, los
niveles se requieren para una distancia de 10 mts.
Datos:
W = 8 watt
r = 10 mts = 1.000 cm
Desarrollo:
De la ecuación 6 podemos determinar el NPS:
NPS = 20 log P + 74
Ruido Industrial
18

Como no conocemos el valor de P; usaremos la ecuación 4 que relaciona la
intensidad con la presión:
I =
C
P
∗ρ
2
(erg /seg cm2
)
Despejando P tenemos:
P = CI ∗∗ρ (µ bar)
En la ecuación anterior no conocemos el valor de I, por lo tanto, usaremos la
ecuación 5 que relaciona la intensidad con la potencia:
W = I 4π r2
(watt)
Despejando I tenemos:
I = 2
4 r
W
∗∗π
=
( )2
10004
8
∗∗π
I = 6,37 x 10-7
(watt /cm2
)
Para calcular P de la ecuación 4, la intensidad debe tener unidades de (erg /seg cm2
)
I = 6,37 x 10-7
(watt /cm2
) = 6,37 (erg / seg cm2
)
Por lo tanto:
P = 7,4037,6 ∗
P = 16,10 µ bar
Conocida la presión determinaremos NPS:
NPS = 20 log16,10 + 74
NPS = 98,14 dB
Determinación del NI, de la ecuación 8 tenemos:
NI = 10 log I + 160
NI = 10 log 6,37x10-7
+ 160
NI = 98,04 dB
Determinación de NWS, de la ecuación 10 tenemos:
NWS = 10 log W + 130
NWS = 10 log 8 +130
NWS = 139,03 dB
Ruido Industrial
19

Un trabajador ubicado a 7 más. de una fuente sonora recibe un nivel de presión
sonora de 88 da. Se desea determinar la intensidad y la potencia de la fuente.
Datos:
r = 7 mts = 700 cm
NPS = 88 dB
Desarrollo:
Para determinar la Intensidad, usaremos la ecuación 4:
I =
C
P
∗ρ
2
(erg /seg cm2
)
En la ecuación anterior no conocemos P, por lo tanto, usaremos la ecuación 7 que
relaciona la presión con el NPS.
P = antilog 




 −
20
74NPS
P = antilog 




 −
20
7488
P = 5,01 µ bar
La intensidad de la fuente es:
I =
( )
7.40
01,5
2
I = 0,62 (erg /seg cm2
)
I = 6,2 x 10-8
(watt /cm2
)
La potencia de la fuente es:
W = I 4 π r2
W = 6,2x10-8
x 4π (700)2
W = 0,38 (watt)
12. DOSIS DE RUIDO, D
La podemos definir como la cantidad de ruido recibida por un trabajador, y se
expresa generalmente como un porcentaje de la dosis máxima (100%).
Según nuestra legislación, Decreto Nº 594, Titulo IV, Párrafo III, Artículo 76:
“Cuando la exposición diaria a ruido está compuesta de dos o más períodos
de exposición a diferentes niveles de presión sonora continuos equivalentes, deberá
considerarse el efecto combinado de aquellos períodos cuyos NPSeq sean iguales o
Ruido Industrial
20

superiores a 80 dB(A) lento. En este caso deberá calcularse la dosis de ruido diaria (D),
mediante la siguiente fórmula:
n
n
Tp
Te
Tp
Te
Tp
Te
D +++= .....
2
2
1
1
Ecuación 12
Te = Tiempo total de exposición a un determinado NPSeq.
Tp = Tiempo total permitido de exposición a ese NPSeq.
La dosis de ruido diaria máxima permisible será 1 (100%)
Para determinar el tiempo permitido Tp se puede hacer mediante la tabla que
aparece en el Artículo 75 del Decreto Nº 594. o bien usando la siguiente expresión
matemática:
.)(
2
16
3
82
hrsTp NPS





 −
= Ecuación 13
Ejemplo: determinar el tiempo de exposición diario permitido para un trabajador
que esta expuesto a un nivel de presión sonora de 90 dB, usando la ecuación 13:
Desarrollo:
3
8290 −
= 2,67
Tp = 67.2
2
16
= 2,51 hrs.
Tabla IV. Tiempos de exposición diaria del Articulo 75, Decreto Nº 594
NPSeq
[dB(A) lento]
Tiempo de exposición por día
Horas Minutos Segundos
80 24,00
81 20,16
82 16,00
83 12,70
84 10,08
85 8,00
86 6,35
87 5,04
88 4,00
89 3,17
90 2,52
91 2,00
Ruido Industrial
21

92 1,59
93 1,26
94 1,00
95 47,40
96 37,80
97 30,00
98 23,80
99 18,90
100 15,00
101 11,90
102 9,40
103 7,50
104 5,90
105 4,70
106 3,75
107 2,97
108 2,36
109 1,88
110 1,49
111 1,18
112 56,40
113 44,64
114 35,43
115 29,12
Estos valores se entenderán para trabajadores expuestos sin protección auditiva personal.
Relación entre la Dosis de Ruido D y el Nivel de Presión Sonora NPS:
De la ecuación 12 tenemos:
D = Tp
Te
Despejando Tp:
Tp =
D
Te
De la ecuación 13 tenemos:
Tp = 




 −
3
82
2
16
NPS
Ruido Industrial
22

Haciendo: Tenemos:
3
82−NPS
= X Tp = X
2
16
Igualando la ecuación 13 con el despeje de Tp de la ecuación 12, tenemos:
X
2
16
=
D
Te
⇒ 2X
Te = 16 D
Aplicando log a la expresión anterior, tenemos:
log 2X
+ log Te = log D + log 16
X log 2 = log D + log 16 – log Te
Despejando X, tenemos:
X = 2log
log16loglog TeD −+
Reemplazando el valor de X
3
82−NPS
= 2log
log16loglog TeD −+
despejando NPS:
NPS = 823*
2log
log16loglog
+




 −+ TeD
Según Decreto Nº 594 el tiempo máximo de exposición diaria a ruido continuo para
un trabajador es de 8 horas, por lo tanto, Te = 8,
Reemplazando en la expresión anterior los siguientes valores tenemos:
log 16 = 1,20
log 8 = 0,90
log 2 = 0,30
823*
30,0
90,020,1log
+




 −+
=
D
NPS
)(823
30,0
30,0log
dB
D
NPS +




 +
= Ecuación 14
Ruido Industrial
23

En una maestranza, un trabajador realiza diferentes actividades exponiéndose a los
siguientes niveles de ruido durante su jornada laboral. Se requiere determinar la dosis de
ruido y el nivel de presión sonoro equivalente a la dosis a que está expuesto el trabajador
y el tiempo permitido a ese NPS..
Datos:
NPS dB(A) Tiempo exposición (hrs.) Equipo
93 2 Torno
95 1 Fresadora
88 3 Rectificadora
El resto del tiempo el trabajador esta expuesto a un nivel promedio de 85 dB.
Desarrollo:
De la ecuación 12 y los valores de la tabla IV, tenemos:
NPS dB(A) Te (hrs.) Tp (hrs.)
93 2 1,26
95 1 0.79
88 3 4.00
85 2 8.00
D =
8
2
4
3
79.0
1
26.1
2
+++ = 3,86
La Dosis de ruido es de 3,86, lo que significa que el trabajador esta expuesto 3,86
veces mas de lo permitido.
Calculo del NPS a partir de la Dosis:
De la ecuación 14, tenemos:
NPS = 823*
30,0
30,086,3log
+




 +
= 90,9 dB(A)
El NPS equivalente a la dosis es de 90,9 dB(A)
Calculo del Tiempo permitido para el NPS equivalente.
De la ecuación 13, tenemos:
Ruido Industrial
24

Tp = 




 −
3
829.90
2
16
= 2,04 (hrs.)
El tiempo de exposición permitido para el NPS de 90,9 dB(A) es de 2,04 Hrs.
Un trabajador ubicado a 4 mts de una fuente cuya potencia es de 0,95 watt.
Determinar cual es la dosis de ruido que recibe durante su jornada laboral. Si la dosis es
mayor que 1 a que distancia se debe ubicar para que la dosis sea 1.
Datos:
r = 4 mts = 400 cm
W = 0,95 watt
Desarrollo:
De ecuación 12, tenemos:
D = Tp
Te
En la ecuación anterior no se conoce Tp; de la ecuación 13, tenemos:
Tp = 




 −
3
82
2
16
NPS
En la expresión anterior no se conoce NPS, de la ecuación 6, tenemos:
NPS = 20 log P + 74
En la ecuación anterior no conocemos P, de la ecuación 4, tenemos
I =
7.40
2
P
⇒ P = I*7.40
De la expresión anterior I no es conocido, en la ecuación 5, tenemos:
W = I 4π r2
⇒ I = 2
**4 r
W
π
Conocidos W y r, reemplazamos en la ecuación anterior:
I =
( )2
400**4
95.0
π
= 4,72 x10-7
(watt /cm2
) = 4,72 (erg /seg cm2
)
Ruido Industrial
25

Conocido I calculamos P:
P = 72.4*7.40 = 13,86 µ bar
Conocido P calculamos NPS:
NPS = 20 log 13,86 + 74 = 96,84 dB
Con el NPS, calculamos Tp:
Tp = 




 −
3
8284.96
2
16
= 0,52 hrs.
Conocido Tp, calculamos la dosis:
D = Tp
Te
=
52.0
8
= 15,38
Como la dosis es mayor que 1, se requiere determinar a que distancia se debe ubicar
el trabajador para que la dosis sea igual a 1:
Tal como ilustra la figura, en el punto 2 conocemos la dosis que es igual a 1 o NPS
igual a 85 db, entonces de la ecuación 5 tenemos:
W = I 4π r2
⇒ r = π4I
W
En esta ecuación no se conoce el nuevo valor de I (punto 2), de la ecuación 4,
tenemos:
Ruido Industrial
26
F r 1 = 4 m
r2 = X m
W = 0,95 watt
NPS = 96,84 dB
Dosis = 15,38
Dosis = 1
NPS = 85 dB

I =
7.40
2
P
En esta ecuación P no es conocida, pero de ecuación 7:
P = antilog 




 −
20
74NPS
Reemplazando el valor de NPS en el punto 2, tenemos:
P = antilog 




 −
20
7485
= 3,55 µ bar
Conocido P, calculamos I
I =
( )
7.40
55.3
2
= 0,31 (erg / seg cm2
) = 0,31 x10-7
(watt /cm2
)
Conocido I, calculamos r:
cm
x
r 62,1561
*4*1031,0
95,0
7
== −
π
La distancia a la que se debe ubicar al trabajador para que la dosis sea igual a
1 es de 1.561,62 cm.
13. COMBINACIÓN DE NIVELES SONOROS
En estudios de ruidos, hay casos donde varias lecturas en dB deben combinarse. Un
ejemplo común es la combinación de niveles de bandas de octava usados para obtener el
nivel de presión sonora total.
Otro ejemplo es la estimación del efecto de ubicar una máquina de espectro
conocido en una sala de la cual el nivel de ruido es ya considerado alto. En estos casos no
se permite sumar los niveles de decibeles individuales aritméticamente, a causa de que es
una cantidad logarítmica y con logaritmos la adición simple significa multiplicación.
Generalmente, las fuentes de ruido industrial pueden considerarse que tienen un
espectro de banda ancha desordenado. Un punto importante de anotar es que las presiones
sonoras de fuentes desordenadas no pueden ser sumadas directamente y no puede usarse la
ecuación 6 para determinar el NPS de la combinación. La única vez que las presiones
pueden ser sumadas es cuando ellas están exactamente en fases esto es cuando las dos
presiones pasan continuamente a través compresiones y depresiones al mismo tiempo.
(Figura VI), (Figura V).
Ruido Industrial
27

La única variable que puede sumarse es la intensidad, obteniéndose una intensidad
total, que representa la intensidad equivalente a una sola fuente, con esta intensidad total se
puede determinar una presión total para calcular el NPS mediante la ecuación 6.
Para resolver esta situación usaremos la siguiente expresión matemática para
determinar el nivel de presión sonora total.
)(10log10
1
10
dBNPS
ni
i
NPSi
∑
=
=
= Ecuación 15
Tres fuentes sonoras tienen los siguientes niveles de presión sonora.
NPS1 = 88 dB
NPS2 = 86 dB
NPS3 = 90 dB
Se desea determinar el nivel de presión sonora total.
Desarrollo:
NPS = 







++ 10
90
10
86
10
88
101010log10 = 93,07 dB
Una fuente sonora presenta el siguiente análisis de frecuencias (tabla). Se desea
determinar el nivel de presión sonora de la fuente.
fc (Hz) 31.5 63 125 250 500 1.000 2.000 4.000 8.000
Ruido Industrial
28
FIGURA IV
FIGURA V

NPS (dB) 89 89 86 78 84 86 90 91 90
NPS = 







++++++++ 10
90
10
91
10
90
10
86
10
84
10
78
10
86
10
89
10
89
101010101010101010log10 = 98,03 dB
Un trabajador esta expuesto a tres fuentes sonoras.Calcular el NPS combinado de
las fuentes que tiene las siguientes características:
Si el NPS total es mayor que 85 dB, determinar las distancia a cada fuente par que
el NPS sea de 85 dB.
Desarrollo:
Para determinar el NPS total, usaremos la ecuación 15:








++= 101010
321
101010log10
NPSNPSNPS
NPS
De la ecuación anterior no se conocen los NPS de cada fuente, para determinarlos
usaremos la ecuación 6:
NPS = 20 log P + 74
En la ecuación anterior no se conoce la P; de la ecuación 4, tenemos:
7.40
2
P
I = ⇒ 7.40*IP =
En la ecuación anterior no es conocida la intensidad I, de la ecuación 5, tenemos:
W = I 4π r2
⇒ 2
4 r
W
I
∗∗
=
π
Conocida la potencia y la distancia r, para cada Fuente se calcula la intensidad:
FUENTE 1 FUENTE 2 FUENTE 3
( )2
3004
75.0
∗∗
=
π
I
( )2
3804
83.0
∗∗
=
π
I
( )2
4204
95.0
∗∗
=
π
I
I1 = 6,63 x10-7
(watt /cm2
) I2 = 4,57 x10-7
(watt /cm2
) I3 = 4,29 x10-7
(watt / cm2
)
Ruido Industrial
Fuente Potencia W (watt) Distancia r (mts)
Pulidora 0.75 3,0
Canteadora 0,83 3,8
Sierra 0,95 4,2
29

Conocidas las intensidades de cada fuente, determinaremos las presiones sonoras
para cada fuente; recordemos que la intensidad debe estar en (erg /seg cm2
):
7.4063.6 ∗=P 7.4057.4 ∗=P 7.4029.4 ∗=P
P1 = 16,43 µ bar P2 = 13,64 µ bar P3 = 13,21 µ bar
Con cada presión determinaremos el NPS para cada Fuente:
NPS1 = 20 log 16,43 + 74 = 98,31 dB
NPS2 = 20 log 13.64 + 74 = 96,69 dB
NPS3 = 20 log 13,21 + 74 = 96,42 dB
Conocidos los tres NPS, estamos en condiciones de determinar el NPS total:








++= 10
42.96
10
69.96
10
31.98
101010log10NPS = 101, 99 dB
Como el NPS total es mayor que 85 decibeles, debemos determinar las distancias de
cada fuente para que el NPS total sea 85 dB.
Para determinar la distancia r, usaremos la ecuación 5; despejando r tenemos:
π4I
W
r =
De la ecuación anterior no se conoce la intensidad de cada fuente a la nueva
distancia.
Sabemos que las intensidades de cada fuente es la sumatoria de la intensidad total
(Pág. 32), para determinar la intensidad total usaremos la ecuación 4:
7.40
2
P
I =
Ruido Industrial
30

En la expresión anterior no conocemos P, de la ecuación 7 determinamos la presión
ya que NPS total es de 85 dB:





 −
=
20
7485
logantiP = 3,55 µ bar
Conocida la presión total, determinaremos la intensidad total:
( )
7.40
55.3
2
=I = 0,31 (erg /seg cm2
)
Sabemos que la intensidad total es igual a la suma de las intensidades parciales de
cada Fuente:
IT = I1 + I2 + I3 = 0,31 (erg /seg cm2
) = 0,31 x10-7
(watt /cm2
)
Ahora, debemos determinar el valor de cada intensidad, para lo cual recurriremos a
las intensidades de la parte anterior del problema para hacer una analogía, los valores son:
I1 = 6,63 x10-7
(watt /cm2
) I2 = 4,57 x10-7
(watt /cm2
) I3 = 4,29 x10-7
(watt / cm2
)
Sumando estos tres valores tenemos la intensidad total anterior:
IT = 6.63 x10-7
+ 4,57 x10-7
+ 4,29 x10-7
= 15,49 x10-7
(watt / cm2
)
Entonces la Intensidad total es de 15,49 x10-7
(watt /cm2
), ahora determinaremos que
porcentaje aporta cada intensidad a este total:
7
7
1
1049.15
1063.6
% −
−
=
x
x
I = 42,8% 7
7
2
1049.15
1057.4
% −
−
=
x
x
I = 29,5 % 7
7
3
1049.15
1029.4
% −
−
=
x
x
I = 27,7%
Entonces tenemos que:
La I1 es un 42,8 % de la intensidad total: la I2 es un 29,5 % de la intensidad total y la
I3 es un 27,7 % de la intensidad total.
Con estos antecedentes, podemos determinar cuanto vale cada intensidad parcial, si
la intensidad total es de 0,31 x10-7
(watt / cm2
).
I1= 42,8% IT ⇒
100
1031.08.42 7
1
−
∗
=
x
I = 0,13 x10-7
(watt /cm2
)
I2 = 29.5% IT ⇒
100
1031.05.29 7
2
−
∗
=
x
I = 0,91 x10-8
(watt /cm2
)
Ruido Industrial
31

I3 = 27,7% IT ⇒
100
1031,07.27 7
3
−
∗
=
x
I = 0,86 x10-8
(watt /cm2
)
Conocidas las intensidades de cada Fuente, determinaremos las nuevas distancias:
π∗∗
= −
41013,0
75,0
71
x
r = 1.898,89 cm
π∗∗
= −
41091.0
83.0
82
x
r = 2.694,10 cm
π∗∗
= −
41086.0
95.0
83
x
r = 2.964,88 cm
Por lo tanto para que el nivel de presión sonora total sea de 85 dB, el trabajador
deberá alejarse a 19 metros de la fuente 1, a 27 metros de la fuente 2 y a 30 metros de la
fuente 3. de acuerdo a estas distancias es recomendable aplicar otra medida de control.
14. TIPOS DE RUIDO
En la exposición laboral a ruido se distinguen el ruido estable, el ruido fluctuante y
el ruido impulsivo (Artículo 70, Decreto Nº 594)
Ruido Estable: es aquel ruido que presenta fluctuaciones del nivel de presión
sonora instantáneo inferiores o iguales a 5 dB(A) lento, durante un periodo de observación
de 1 minuto
Ruido Fluctuante: es aquel ruido que presenta fluctuaciones del nivel de presión
sonora instantáneo superiores a 5 dB(A) lento, durante un periodo de observación de 1
minuto
Ruido Impulsivo: es aquel ruido que presenta impulsos de energía acústica de
duración inferior a 1 segundo a intervalos superiores a 1 segundo.
En la práctica el ruido se presenta como una mezcla de todos tipos, por ello
acertadamente la norma recomienda el Nivel Sonoro Equivalente (Leq), el cual representa
en un nivel de presión de sonido continuo constante la misma cantidad de energía sonora
que el sonido continuo fluctuante medio durante el mismo periodo. Excepcionalmente en el
Ruido Impulsivo, el criterio de mayor importancia es el valor pico, y por lo tanto el Nivel
Sonoro Equivalente no es aplicable.
15. CARACTERISTICAS DE FUENTES DE RUIDO Y PROPAGACIÓN
Ruido Industrial
32

Frecuentemente es necesario determinar la potencia sonora generada por una fuente
de ruido, para predecir la presión o intensidad que ciertas máquinas producirán en una
situación dada a una distancia y dirección pre-establecida. Al determinar estos factores es
necesario conocer cuanto ruido se propaga bajo distintas condiciones ambientales.
15.1. FUENTE DE RUIDO NO DIRECCIONAL EN UN CAMPO LIBRE
Un campo libre se define como un campo sonoro en el cual la presión sonora
disminuye inversamente con la distancia desde la fuente. Las condiciones de campo libre
raramente se encuentran en el ambiente industrial, pero ellas a veces se encuentran al aire
libre o cerca de fuentes ubicadas en salas muy grandes. Para condiciones de campo libre
(suponiendo condiciones normales de temperatura y presión), el nivel de potencia de una
fuente puntual simple puede calcularse a partir de una simple medición del nivel de presión
sonora por:
( ) 5,10log20 ++= rNPSdBNWS Ecuación 16
Donde:
r = es la distancia en pie desde la fuente de ruido al punto de medición.
NPS = es el nivel de presión sonora total referido a 0,0002 µ bar.
El nivel de potencia determinado de esta ecuación se expresará en dB referido a W0
= 10-13
watt.
La potencia de la fuente en watt puede por lo tanto calcularse desde la ecuación 11.
15.2. FUENTE DE RUIDO DIRECCIONAL EN UN CAMPO LIBRE
La mayoría de las fuentes de ruido encontradas en la industria no son fuentes
puntuales simples. En lugar de eso, ellas están hechas de varias fuentes, las cuales radian
más energía sonora en una dirección que en otra. Por eso para determinar la potencia sonora
de una fuente de ruido direccional, es necesario tomar en cuenta la variación del nivel de
presión sonora alrededor de la fuente.
La determinación es equivalente a resumir las intensidades medidas sobre la
superficie de una esfera imaginaria a una distancia especificada de la fuente.
Con el fin de predecir los niveles de presión sonora en varios puntos en una
dirección especificada desde la fuente, es a menudo conveniente agregar un factor de
direccionalidad Q, a la ecuación 16.
Q se define como la razón entre la potencia de una fuente puntual imaginaria que
produce el mismo nivel de presión sonora observado en el lugar especifico de medición y
la potencia sonora total de la fuente real.
Q puede encontrarse también desde la razón de la intensidad sonora en el punto
especificado con la intensidad promedio alrededor de la fuente a la misma distancia. La
Ruido Industrial
33

expresión para el nivel de presión sonora producido por una fuente direccional en un campo
libre puede escribirse como sigue:
( ) 5.10log20log10 −−+= rQNWSdBNPS Ecuación 17
Donde:
NWS = es el nivel de potencia de la fuente
Q = es el factor direccional (10 log Q se llama índice direccional)
r = es la distancia en pie desde la fuente al punto de medida
EJEMPLO: supongamos que es necesario calcular con un mínimo de mediciones
los niveles de presión sonora en varios puntos a lo largo de una trayectoria específica
desde una fuente sonora. También se supone que la fuente tiene un espectro continuo
uniforme y una potencia sonora W de 0,06 watt.
Primero el nivel de presión sonora es medido a una distancia conocida de la fuente a
lo largo de la trayectoria especifica; supongamos que es de 74 dB a una distancia de 100
pies.
Datos:
W = 0.06 watt
NPS = 74 dB a 100 pie
Desarrollo:
Se debe determinar la direccionalidad de la fuente mediante la siguiente ecuación:
r
i
W
W
Q =
debemos determinar la Wi, o sea, la potencia de la fuente imaginaria, para ello
usaremos la ecuación 5:
W = I 4π r2
De la ecuación anterior no es conocida la intensidad, para determinarla usaremos la
ecuación 4
7.40
2
P
I =
En la ecuación anterior se desconoce la P, puede determinarse de la ecuación 7, ya
que el NPS es conocido:





 −
=
20
7474
logantiP = 1 µ bar
Conocida la presión, determinamos I:
Ruido Industrial
34

( )
7.40
1
2
=I = 0,025 (erg /seg cm2
) = 2,5 x10-9
(watt /cm2
)
Luego la W es:
W = 2.5x10-9
x 4 π (3.048)2
= 0,292 watt
Por lo tanto, el factor direccional Q:
06.0
292.0
=Q = 5
De La Ecuación 17 el nivel de presión sonora ahora puede calcularse a cualquier
distancia desde la fuente a lo largo de la trayectoria especificada. Por ejemplo a 200 pie de
la fuente el nivel de presión sonora es:
5,10200log205log1078,117 −−+=NPS = 68,25 dB
15.3. FUENTE DE RUIDO EN UN CAMPO NO LIBRE
En la mayoría de las situaciones industriales, no existen las condiciones de campo
libre a causa de paredes u otras superficies ubicadas cerca de la fuente de ruido. En estos
casos, la longitud de onda del sonido llega a ser una importante consideración en los
cálculos. Un objeto que es grande en comparación con la longitud de onda del sonido
reflejará o desparramará el sonido y causará una sombra sonora. Si la longitud de onda es
mucho mayor que el obstáculo el sonido rodeará al objeto y seguirá adelante sin
perturbación. El paso del sonido o rodeo alrededor de objetos se llama difracción.
Cuando el sonido se refleja pueden formarse ondas permanentes. Afortunadamente
la mayoría de las situaciones industriales implican fuentes de ruido de banda ancha y salas
grandes y de forma irregular donde las variaciones de presión de la onda estacionaria son
relativamente pequeñas. Por estas condiciones existen una relación relativamente simple
entre el nivel de presión sonora promedio, el nivel de potencia de la fuente y las
características de la sala.
Las características acústicas de la sala dependen en su mayor parte del área
superficial y de sus coeficientes de absorción sonora.
15.3.1 ABSORCION DE SONIDO
Es el cambio en la energía sonora en otro tipo de energía (generalmente calor) al
pasar a través de un material o golpear una superficie. Las superficies reflejantes tienen una
absorción muy baja, mientras que los materiales blandos, porosos, fibrosos, como las telas,
Ruido Industrial
35

las personas, fibra de vidrio etc., absorben altos porcentajes de energía de las ondas sonoras
que las golpean.
Un material poroso, suave, con un inmenso número de espacios de aire
interconectados, es ideal para absorver una gran parte del sonido que llega a él. La energía
sonora se convierte en calor, pero a intensidades normales la elevación de temperatura
resultante es insignificante.
Ningún material puede absorver más sonido del que llega a él. Aquel hermoso
cuadro del material absorbente que succiona sonido del aire es totalmente inexacto. Un
material que absorbe sonido tan bien como lo hace una ventana abierta es óptimo.
Se necesitan formas y arreglos especiales para lograr mejoramientos locales
pequeños que superen esta absorción óptima y aún estos “superabsorbentes” no son mejores
que una ventana abierta cuando se considera una absorción promedio sobre una gran área.
Se ve claro que es una locura encerrar una máquina ruidosa con un material absorbente en
un esfuerzo por reducir el sonido interior del recinto. La mejor absorción de sonido
alrededor de una máquina es el espacio vacío.
15.3.2 COEFICIENTE DE ABSORCIÓN
Parte del sonido que llega a cualquier material es absorbido y parte reflejado. Si la
mayor parte del sonido es reflejado, el material es no absorbente y es probable que
tengamos una superficie dura e impermeable tal como la de los metales, ladrillo, concreto,
estuco. Si muy poco del sonido es reflejado, el material es absorbente y es probable que
tengamos una superficie suave, porosa como las telas de alfombras, lanas de vidrio o nieve,
“la fracción de intensidad sonora incidente que es absorbida por una superficie” se llama
Coeficiente de Absorción. Una ventana abierta tiene un coeficiente de absorción igual a 1,
en tanto que un trozo de mármol tiene coeficiente cercano a cero.
El coeficiente de absorción α , de la mayoría de los materiales no es igual para
todas las frecuencias. Esto es especialmente verdadero para los “materiales acústicos”, los
que son diseñados para una absorción alta.
A continuación se muestra una tabla con la fracción de energía de un sonido que es
absorbida al reflejarse en diversos materiales:
Material
Frecuencia (Hz)
125 250 500 1000 2000 4000
Pared de ladrillos 0.02 0.03 0.03 0.04 0.05 0.06
Pared de ladrillos estucada y pintada 0.01 0.01 0.01 0.01 0.02 0.02
Paneles de madera terciada 0.60 0.30 0.10 0.09 0.09 0.09
Piso de Concreto 0.02 0.02 0.02 0.04 0.05 0.05
Piso de madera 0.15 0.11 0.10 0.07 0.06 0.07
Ruido Industrial
36

Piso de alfombra 0.1 0.15 0.25 0.3 0.3 0.3
Cortinaje grueso 0.14 0.35 0.55 0.72 0.70 0.66
Alfombra gruesa sobre piso de
concreto
0.02 0.06 0.15 0.40 0.60 0.60
Vidrio de una ventana 0.30 0.20 0.20 0.10 0.07 0.04
Butaca (sin ocupar) 0.20 0.40 0.60 0.70 0.60 0.60
Butaca ocupada 0.40 0.60 0.80 0.90 0.90 0.90
Silla metálica o de madera 0.02 0.03 0.03 0.06 0.06 0.05
No existe un material absorbente ideal, uno debe escoger el material mas a mano,
pero que tenga las características mejores par el problema particular en estudio.
El coeficiente de absorción promedio α P, de una pieza es un buen indicador de la
naturaleza del campo sonoro dentro de la pieza. Se puede calcular por la ecuación siguiente.
n
nn
P
SSS
SSS
+++
+++
=
.......
.......
21
2211 ααα
α Ecuación 18
Donde:
S = es la superficie cubierta por el material absorbente (pie)2
∝ = es el coeficiente de absorción del material
CONSTANTE DE LA SALA:
En la mayoría de los ambientes industriales, las características acústicas pueden
definirse en términos de la sala ( R) dada por:
P
PS
R
α
α
−
=
1
Ecuación 19
Donde:
∝P = es el coeficiente promedio de absorción sonora de la superficie de la
sala.
S = es el área total de la sala (pie)2
Relación entre el NPS y el NWS para una fuente no direccional
El nivel de presión sonora relativo al nivel de potencia para una fuente direccional
en función de la distancia de la fuente y la constante de la sala esta dada por la siguiente
ecuación:
)(5,0
4
4
1
log10 2
dB
Rr
NWSNPS +





+
∗∗
+=
π
Ecuación 20
Donde:
r = es la distancia en pie desde la fuente al punto de medición
Ruido Industrial
37

R = constante de la sala en pie cuadrados.
Relación entre el NPS y el NWS para una fuente direccional
El nivel de presión sonora relativo al nivel de potencia sonora para una fuente
direccional en función de la distancia de la fuente y la constante de la sala esta dada por la
siguiente ecuación.
)(5,0
4
4
log10 2
dB
Rr
Q
NWSNPS +





+
∗∗
+=
π
Ecuación 21
15.4. CAMPO REVERBERANTE
Una gran cantidad de energía sonora es reflejada desde la superficie de las salas. A
menudo, la energía sonora se refleja en grado tal que los niveles de presión medidos a
ciertas distancias de la fuente son esencialmente independientes de la dirección y distancia
a la fuente. Una región de esta clase se llama campo reverberante.
La región donde cesan las condiciones de campo libre y comienzan las
características de campo reverberante esta determinada por la constante de la sala y el
factor de direccionalidad.
En el campo reverberante el nivel de presión sonoro promedio puede expresarse
por:
)(5,6log10 dBRNWSNPS +−= Ecuación 22
Una fuente sonora opera en una sala donde cada una de las dos paredes laterales
tiene una superficie de 4.000 pie cuadrado, cada pared extrema tiene una superficie de
2.800 pie cuadrado, el cielo y el piso cada uno tiene un área de 7.000 pie cuadrado. El
75% de las paredes laterales y extremas están cubiertas por un material X, el 25% restante
y el piso son de concreto no tratado y el cielo en su totalidad esta tratado con un material
Y. Los coeficientes de absorción para cada material son los siguientes; ∝X = 0,69; ∝Y =
0,75 y ∝C = 0,02.. Se desea determinar el nivel de presión sonoro de la fuente a una
distancia de 7,5 mts, si la potencia de la fuente es de 0,075 watt, para las siguientes
condiciones:
a) Si la fuente es no direccional en un campo libre
b) Si la fuente es direccional en un campo libre; si a 6 mts. de la fuente el NPS es
de 90 dB
c) Si la fuente es no direccional en un campo no libre
d) Si la fuente es direccional en un campo no libre
e) Si la fuente está en un campo reverberante.
Datos:
Ruido Industrial
38

Paredes laterales S = 8.000 pie2
Paredes extremas S = 5.600 pie2
Cielo S = 7.000 pie2
Piso S = 7.000 pie2
∝X = 0,69
∝Y = 0,75
∝C = 0,02
r = 7,5 mts = 24,75 pie
W = 0,075 watt
Desarrollo:
a) Fuente no Direccional en Campo Libre:
Para una fuente no direccional en campo libre aplicaremos la ecuación 16:
( ) 5,10log20 ++= rNPSdBNWS
De la ecuación anterior no se conoce NWS, de la ecuación 10 tenemos:
NWS = 10 log 0,075 + 130 = 118,75 dB
Conocido el NWS, volvemos a la ecuación 16:
NPS = 118,75 – 20 log 24,75 – 10,5 = 80,38 dB
b) Fuente Direccional en Campo Libre:
Para una fuente direccional en un campo libre tenemos la ecuación 17, para
determinar el NPS:
( ) 5.10log20log10 −−+= rQNWSdBNPS
En la ecuación anterior no conocemos Q, pero sabemos que:
r
i
W
W
Q =
En la ecuación anterior no conocemos el valor de Wi, en la ecuación 5 tenemos:
W = I 4π r2
(watt)
De la ecuación anterior no conocemos I, pero de la ecuación 4 tenemos:
7.40
2
P
I = (erg /seg cm2
)
Ruido Industrial
39

La presión la calculamos de la ecuación 7:





 −
=
20
7490
logantiP = 6,31 µ bar
Con la presión calculamos I:
( )
7.40
31,6
2
=I = 0,98 (erg /seg cm2
) = 0,98 x10-7
(watt /cm2
)
Por lo tanto la potencia de la Fuente imaginaria es:
Wi = 0,98x10-7
x 4 π (600)2
= 0,44 (watt)
Conocida la potencia imaginaria, calculamos Q:
075.0
44.0
=Q = 5,87
Ahora podemos determinar el NPS:
NPS = 118,75 + 10 log 5,87 –20 log 24,75 –10,5 = 88,06 dB
c) Fuente no Direccional en un Campo no Libre:
Para una fuente no direccional en un campo no libre usamos la ecuación 20 para
determinar el NPS:
5,0
4
4
1
log10 2
+





+
∗∗
+=
Rr
NWSNPS
π
En la ecuación anterior no conocemos la constante de la sala R, de la ecuación 19
tenemos:
P
PS
R
α
α
−
=
1
Para determinar la constante de la sala necesitamos conocer el coeficiente de
absorción promedio α P, que esta dado por la ecuación 18:
n
nn
P
SSS
SSS
+++
+++
=
.......
.......
21
2211 ααα
α
Como antecedentes tenemos:
El 75% de las paredes laterales y extremas están cubiertas por un material X, el
25% restante y el piso son de concreto no tratado y el cielo en su totalidad esta tratado con
un material Y
Paredes laterales S = 8.000 pie2
Paredes extremas S = 5.600 pie2
Ruido Industrial
40

Total S paredes S = 13.500 pie2
75 % S paredes S1 = 10.125 pie2
25 % S paredes S3 = 3.375 pie2
Superficie Cielo S2 = 7.000 pie2
Superficie piso S3 = 7.000 pie2
( ) ( ) ( )( )
500.27
02.0000.7375.375.0000.769.0125.10 ∗++∗+∗
=pα = 0,45
Conocido el coeficiente promedio de absorción calculamos la constante de la sala R:
45.01
45.0500.27
−
∗
=R = 22.500
El NPS de la ecuación 20 es:
( )
5,0
500.22
4
75.244
1
log1075,118 2
+







+
∗∗
+=
π
NPS = 84,13 dB
d) Fuente Direccional en Campo no Libre
Para una fuente direccional en un campo no libre usamos la ecuación 21 para
determinar el NPS:
5,0
4
4
log10 2
+





+
∗∗
+=
Rr
Q
NWSNPS
π
Reemplazando valores tenemos:
( )
5.0
500.22
4
75.244
87.5
log1078.118 2
+







+
∗∗
+=
π
NPS = 89,01 dB
e) Fuente en Campo Reverberante:
Para una fuente en un campo reverberante usaremos la ecuación 22 para determinar
el NPS.
5,6log10 +−= RNWSNPS
Reemplazando valores tenemos:
NPS = 118,78 –10 log 22.500 +6,5 = 81.76 dB
16. MEDICION DEL SONIDO
La audición es el resultado de una serie de procesos acústicos, mecánicos, nerviosos
y mentales dentro de la combinación oído-cerebro que dan a una persona la impresión de
sonido. La impresión que un humano recibe no es idéntica a la forma de onda acústica
verdadera presente en el canal auditivo porque parte de la entropía de la onda se pierde.
Ruido Industrial
41

La agudeza del oído humano es asombrosa, ya que puede detectar cantidades minúsculas de
distorsión y aceptar un enorme rango dinámico. El único criterio de calidad de que se
dispone consiste en el hecho de que si el oído es incapaz de detectar distorsión alguna, se
dice que el sonido es perfecto. Por tanto, el criterio de calidad es completamente subjetivo y
sólo se puede comprobar mediante pruebas de audición.
Estructura física del oído. El oído se divide en
tres zonas, llamadas oído externo, oído medio y oído
interno, de acuerdo a su ubicación en el cráneo. El oído
externo es la parte del aparato auditivo que se encuentra
en posición lateral al tímpano. Comprende la oreja y el
conducto auditivo externo, que mide tres centímetros de
longitud, como se puede observar en la Figura VI.
El oído medio se encuentra situado en la cavidad
timpánica llamada caja del tímpano, cuya cara externa
está formada por el tímpano, que lo separa del oído
externo. Incluye el mecanismo responsable de la
conducción de las ondas sonoras hacia el oído
interno. Es un conducto estrecho, que se extiende
unos quince milímetros en un recorrido vertical y
otros quince en recorrido horizontal. La
impedancia del oído es mucho más alta que la del
aire y el oído medio actúa como un transformador
adaptador de impedancias que mejora la
transferencia de potencia.
Hay una cadena formada por tres huesos
pequeños y móviles que atraviesa el oído medio.
Estos tres huesos reciben los nombres de martillo,
yunque y estribo. Los tres conectan acústicamente
el tímpano con el oído interno, que contiene un
líquido. Ver la Figura VII.
El oído interno, o laberinto, se encuentra en el interior del hueso temporal que
contiene los órganos auditivos y del equilibrio. Está separado del oído medio por la ventana
oval. El oído interno consiste en una serie de canales membranosos alojados en una parte
densa del hueso temporal, y está dividido en: cóclea (en griego, "caracol óseo"), vestíbulo y
tres canales semicirculares (Ver la Figura VIII). Estos tres canales se comunican entre sí y
contienen un fluido gelatinoso denominado endolinfa.
Proceso de audición. Los
sonidos penetran al oído a través
de la oreja y chocan con el tímpano
haciéndolo vibrar. Esta vibración
es recibida por los tres huesecillos
Ruido Industrial
42
Figura VII. Oído medio
Figura VI. Oído externo
Figura VIII. Oído interno

articulados en cadena y controlados por dos pequeños pero poderosos músculos. El final de
la cadena lo constituye el estribo que está alojado en un nicho llamado ventana oval que es
el lugar por donde ingresa el sonido (oído interno) a la cóclea o caracol. Los movimientos
del estribo producen desplazamientos del líquido en el oído interno que estimulan las
terminaciones nerviosas o células ciliadas, lugar donde realmente comienza el proceso
auditivo.
Las células nerviosas estimuladas, envían la señal por el nervio auditivo hasta los
centros del cerebro, donde el estimulo eléctrico es procesado.
Audibilidad. La respuesta que da el oído al estimulo sonoro varía con la frecuencia
y con el nivel de presión o intensidad sonora. El oído tiene su respuesta propia, particular al
ruido, esta no es una simple medición de un fenómeno físico sino mas bien una sensación
auditiva. No podemos comparar el oído con un instrumento de medición de sonido, su
comportamiento frente al estimulo sonoro es muchísimo más complejo tal comportamiento
corresponde a un órgano que tiene características fisiológicas. A la magnitud de la
sensación auditiva se le llama audibilidad y no debe confundirse con otras características
distintas del sonido. Por ejemplo, un ruido puede ser de tono alto o bajo, penetrante o
apagado, desordenado o calmado, pero todo esto en conjunto puede ser interpretado por un
valor de la audibilidad. La audibilidad es una característica del sonido pero es una
característica fisiológica, o sea, con relación al hombre, al oído humano, y no debe
confundirse con la presión sonora, intensidad sonora, frecuencia o cualquier otra
característica de tipo físico.
La audibilidad no puede ser medida directamente con un medidor de nivel sonoro
ordinario, a menos que las características del oído sean reproducidas en el instrumento.
Esto es difícil de llevar a efecto a causa de la complejidad del oído, de modo que los
instrumentos son simplemente diseñados para nivel de presión sonora, pero ellos pueden
parcialmente simular el oído al usar filtros ponderadores de frecuencia.
El nivel de presión sonora tiene la ventaja de ser una medida objetiva y bastante
cómoda de la intensidad del sonido, pero tiene la desventaja de que está lejos de representar
con precisión lo que realmente se percibe. Esto se debe a que la sensibilidad del oído
depende fuertemente de la frecuencia. En efecto, mientras que un sonido de 1 kHz y 0 dB
ya es audible, es necesario llegar a los 37 dB para poder escuchar un tono de 100 Hz, y lo
mismo es válido para sonidos de más de 16 kHz.
Ruido Industrial
43

Cuando esta dependencia de la frecuencia de la sensación de sonoridad fue
descubierta y medida (por Fletcher y Munson, en 1933, ver gráfica), se pensaba que
utilizando una red de filtrado (o ponderación de frecuencia) adecuada sería posible medir
esa sensación en forma objetiva. Esta red de filtrado tendría que atenuar las bajas y las muy
altas frecuencias, dejando las medias casi inalteradas. En otras palabras, tendría que
intercalar unos controles de graves y agudos al mínimo antes de realizar la medición.
Había sin embargo algunas dificultades para implementar tal instrumento o sistema
de medición. El más obvio era que el oído se comporta de diferente manera con respecto a
la dependencia de la frecuencia para diferentes niveles físicos del sonido. Por ejemplo, a
muy bajos niveles, sólo los sonidos de frecuencias medias son audibles, mientras que a
altos niveles, todas las frecuencias se escuchan más o menos con la misma sonoridad. Por
lo tanto parecía razonable diseñar tres redes de ponderación de frecuencia correspondientes
a niveles de alrededor de 40 dB, 70 dB y 100 dB, llamadas A, B y C respectivamente. La
red de ponderación A (también denominada a veces red de compensación A) se aplicaría a
los sonidos de bajo nivel, la red B a los de nivel medio y la C a los de nivel elevado (ver
figura). El resultado de una medición efectuada con la red de ponderación A se expresa en
decibeles A, abreviados dBA o algunas veces dB(A), y análogamente para las otras.
Ruido Industrial
44
Curvas de Fletcher y Munson

Por supuesto, para completar una medición era necesaria una suerte de recursividad.
Primero había que obtener un valor aproximado para decidir cuál de las tres redes había que
utilizar, y luego realizar la medición con la ponderación adecuada.
La segunda dificultad importante proviene del hecho de que las curvas de Fletcher y
Munson (al igual que las finalmente normalizadas por la ISO, Organización Internacional
de Normalización) son sólo promedios estadísticos, con una desviación estándar (una
medida de la dispersión estadística) bastante grande. Esto significa que los valores
obtenidos son aplicables a poblaciones no a individuos específicos. Más aún, son aplicables
a poblaciones jóvenes y otológicamente normales, ya que las mediciones se realizaron con
personas de dichas características.
La tercera dificultad tiene que ver con el hecho de que las curvas de Fletcher y
Munson fueron obtenidas para tonos puros, es decir sonidos de una sola frecuencia, los
cuales son muy raros en la Naturaleza. La mayoría de los sonidos de la vida diaria, tales
como el ruido ambiente, la música o la palabra, contienen muchas frecuencias
simultáneamente. Esta ha sido tal vez la razón principal por la cual la intención original
detrás de las ponderaciones A, B y C fue un fracaso.
Estudios posteriores mostraron que el nivel de sonoridad, es decir la magnitud
expresada en una unidad llamada fon que corresponde al nivel de presión sonora (en
decibeles sin ponderación) de un tono de 1 kHz igualmente sonoro, no constituía una
auténtica escala. Por ejemplo, un sonido de 80 fon no es el doble de sonoro que uno de 40
fon. Se creó así una nueva unidad, el son, que podía medirse usando un analizador de
espectro (instrumento de medición capaz de separar y medir las frecuencias que componen
un sonido o ruido) y algunos cálculos ulteriores. Esta escala, denominada simplemente
como sonoridad, está mejor correlacionada con la sensación subjetiva de sonoridad, y por
Ruido Industrial
45
CURVAS DE PONDERACIÓN A, B y C

ello la ISO normalizó el procedimiento (en realidad dos procedimientos diferentes según
los datos disponibles) bajo la Norma Internacional ISO 532. En la actualidad existen
inclusive instrumentos capaces de realizar automáticamente la medición y los cálculos
requeridos para entregar en forma directa la medida de la sonoridad en son.
Hay diversos procedimientos para saber cuan audible es un ruido:
1. Un método sencillo, pero muy aproximado es obtener mediciones con
un medidor de nivel sonoro ponderado y convertir estas mediciones a
valores de audibilidad, pero este frecuentemente no es adecuado.
2. Otra posibilidad es el método “jurado de sonido” que consiste en que un
grupo de personas debidamente seleccionadas comparan al ruido que se
quiere medir con otro sonido de referencia.
3. Un tercer método depende de un análisis de frecuencia en bandas de
octavas y luego conocido el nivel de presión sonora en cada banda se
calcula la audibilidad.
Unidades de medidas de la Audibilidad
 Escala Fon: Así como para la presión sonora, intensidad sonora, etc.,
tenemos lo que hemos llamado nivel de presión sonora, nivel de
intensidad sonora, etc., asís igualmente la audibilidad puede expresarse
a través de un nivel de audibilidad, pero en este caso la unidad no es el
dB sino que recibe el nombre de “fon”. El nivel de referencia elegido es
un sonido de presión igual a 0,0002 µ bar y de frecuencia igual a 1.000
cps (Hz), o sea, un tono de 1.000 cps.
Los resultados del “juicio sonoro” se dan al expresar el nivel de presión
sonora de un tono de 1.000 cps que tiene la misma audibilidad que el
sonido desconocido.
Por ejemplo, si los observadores encuentran en promedio que un ruido
es escuchado tal como un tono de 1.000 cps que tiene un nivel de
presión sonora de 60 dB, entonces se dice que ese ruido tiene un nivel
audible de 60 fones. El término Fon: es el nombre de la unidad de nivel
audible y siempre que se usa significa mediciones de sonidos hechas
por un jurado e involucra ya sea directa o indirectamente el intento de
predecir los resultados que un jurado sonoro obtendrá al hacer una de
estas comparaciones.
 Escala Son: Una distinción importante en acústica se hace entre los
términos “Audibilidad” y “niveles de Audibilidad”. La unidad de
audibilidad es el “son”, para cada valor en fones hay un valor
correspondiente en sones. Dentro de ciertos límites puede definirse por
la ecuación:

 Log N = 0,03 NA – 1,2 Ecuación 23
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Donde:
N = audibilidad en sones
NA = nivel audible en fones
Por definición la audibilidad de 1 son ha sido arbitrariamente seleccionada para
corresponderá un nivel audible de 40 fones.
17. INSTRUMENTOS DE MEDICION SONORA
Se hace imprescindible considerar una serie de parámetros a la hora de realizar la
selección de un sonómetro. Existe una variedad muy amplia de fuentes de ruido y de
ambientes ruidosos. De la misma forma, es posible obtener varios indicadores que
caracterizan a esas fuentes y paisajes sonoros. Esta situación determina que no siempre sean
los mismos objetivos los que se persiguen cuando se decide realizar mediciones de ruido.
El sonómetro es un equipo que permite cuantificar objetivamente el nivel de presión
sonora. En esencia se compone de un elemento sensor primario (micrófono), circuitos de
conversión, manipulación y transmisión de variables (módulo de procesamiento
electrónico) y un elemento de presentación o unidad de lectura. Cumpliendo, así, con todos
los aspectos funcionales inherentes a un instrumento de medición.
Teniendo en cuenta la existencia de varios tipos de ruido (continuo, impulsivo,
aleatorio, eventual), es de suponer la existencia de variedad de sonómetros para la
cuantificación de los mismos. Lo anterior define la utilización de uno u otro instrumento.
Los parámetros que puedan ser analizados durante la medición, o postmedición, están en
correspondencia con el equipamiento disponible y sus potencialidades. De aquí se
desprende que no todos los medidores de nivel sonoro tienen idénticas posibilidades. Se
diferencian en precisión, rango dinámico, fiabilidad, etc. Surgiendo, de hecho, la necesidad
de elegir. ¡Y de elegir lo necesario! ¿Pero cómo?
Para ello será preciso tener en cuenta el uso que se le dará al equipo. Aquí entran a
desempeñar su papel dos aspectos que se combinan: entorno y objetivos de las mediciones.
Esto recoge si se realizarán en ambientes laborales, si para la comprobación de ruido
comunitario, si para la realización de mediciones generales, si para diagnosticar el estado
de máquinas, si para comprobar los efectos de un aislamiento, etc.
EL SONÓMETRO: El Sonómetro es un instrumento diseñado para responder al
sonido en aproximadamente la misma manera que lo hace el oído humano y dar mediciones
objetivas y reproducibles del nivel de presión sonora. Existen muchos sistemas de medición
sonora disponibles. Aunque son diferentes en el detalle, cada sistema consiste de un
micrófono, una sección de procesamiento y una unidad de lectura.
El micrófono convierte la señal sonora a una señal eléctrica equivalente. El tipo más
adecuado de micrófono para sonómetro es el micrófono de condensador, el cual combina
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precisión con estabilidad. La señal eléctrica producida por el micrófono es muy pequeña y
debe ser amplificada por un preamplificador antes de ser procesada.
Varios procesamientos diferentes pueden aplicarse sobre la señal. La señal puede
pasar a través de una red de ponderación. Es relativamente construir un circuito electrónico
cuya sensibilidad varíe con la frecuencia de la misma manera que el oído humano, y así
simular las curvas de igual sonoridad: Esto ha resultado en tres diferentes características
estandarizadas internacionalmente, las ponderaciones "A", "B" y "C". Además de una o
más de éstas redes de ponderación, los sonómetros usualmente tienen también una red
"LINEAL". Esto no pondera la señal, sino que deja pasar la señal sin modificarla.
Cuando se requiere más información, el rango de frecuencia de 20 Hz a 20 kHz
puede ser dividido en secciones o bandas. Estas bandas tienen usualmente un ancho de
banda de una octava o un tercio de octava (una octava es una banda de frecuencia donde la
más alta frecuencia es dos veces la más baja frecuencia).
Después que la señal ha sido ponderada y/o dividida en bandas de frecuencia, la señal
resultante es amplificada, y se determina el valor Root Mean Square (RMS) con un detector
RMS. El RMS es un valor promedio matemático especial y es de importancia en las
mediciones de sonido porque está relacionado directamente con la cantidad de energía del
sonido que está siendo medido.
La última etapa del sonómetro es la unidad de lectura que muestra el nivel sonoro en
decibeles (dB), u otros como el dBA, que significa que el nivel sonoro medido ha sido
ponderado con el filtro A. La señal también puede estar disponible en salidas AC o DC,
para la conexión de instrumentos externos para un posterior procesamiento.
Existen diversos tipos de sonómetros que se diferencian principalmente del grado de
precisión que deben cumplir en relación con los valores que son capaces de medir. Ellos
son los sonómetros tipo 0, 1, 2 y 3. El sonómetro Tipo 0 se utiliza generalmente en
laboratorios especializados y sirve como dispositivo estándar de referencia. El Tipo 1, se
utiliza tanto en laboratorio como en terreno cuando el ambiente acústico debe ser
especificado y/o medido con precisión. El Tipo 2, es adecuado para mediciones generales
en terreno y el tipo 3 se utiliza para realizar mediciones de reconocimiento.
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Micórfonos Pistofono Calibrador

A continuación se proponen diez indicadores técnicos que deben facilitar la tarea de
elegir un sonómetro:
1. Clase del instrumento: Puede ser de clase 0, 1, 2, 3. Depende de la
precisión buscada en las mediciones y del uso que se requiera del
instrumento.
Clase 0: se utiliza en laboratorios. Sirve como referencia.
Clase 1: empleo en mediciones de precisión en el terreno.
Clase 2: utilización en mediciones generales de campo.
Clase 3: empleado para realizar reconocimientos. Mediciones aproximadas.
2. Micrófono suministrado: Este aspecto es de suma importancia puesto
que determina el rango de frecuencias que podrá analizar el
instrumento. Aquí debe tenerse en cuenta el tipo de micrófono, su
sensibilidad, la banda de frecuencias, la capacitancia (pF) y el nivel de
ruido inherente. Este último no es más que la combinación de valores de
ruido eléctrico y térmico que sufre el micrófono a 20 °C (expresados en
dB). Varía de un tipo a otro de ponderación de frecuencias. Es necesario
conocer, además, por cuáles micrófonos es posible intercambiar el
suministrado. Y, también, la respuesta del instrumento ante los infra y
ultrasonidos, en el caso que sean de interés.
3. Parámetros de medida: Este aspecto determina los tipos de mediciones
que pueden hacerse con el instrumento. Los parámetros consideran dos
tipos de ponderaciones, a saber:
Ponderaciones de frecuencia: pueden ser A, B, C, D, U.
Ponderaciones de tiempo: pueden ser S (slow), F (fast), I (impulsive) y
Peak (pico).
Es significativo que no todos los modelos de sonómetros cuenten
con el total de ponderaciones existentes. Una vez más se hace
imprescindible conocer, para no fallar en la elección, qué se quiere
medir y con qué objetivo. En la práctica, como se puede deducir, es
posible combinar las compensaciones de tiempo y frecuencia del
instrumento, en dependencia de las características del evento acústico a
estudiar.
A continuación se ofrece, en las tablas 1 y 2, una breve
caracterización de cada una de ellas.
Tabla 1. Ponderaciones de Frecuencia
Ponderaciones
de frecuencia
Caracterización
A Es la red de ponderación más comúnmente utilizada para la valoración de
daño auditivo e inteligibilidad de la palabra. Empleada inicialmente para
analizar sonidos de baja intensidad, es hoy, prácticamente, la referencia que
utilizan las leyes y reglamentos contra el ruido producido a cualquier nivel.
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B Fue creada para modelar la respuesta del oído humano a intensidades medias.
Sin embargo, en la actualidad es muy poco empleada. De hecho una gran
cantidad de sonómetros ya no la contemplan.
C En sus orígenes se creó para modelar la respuesta del oído ante sonidos de
gran intensidad. En la actualidad, ha ganado prominencia en la evaluación de
ruidos en la comunidad, así como en la evaluación de sonidos de baja
frecuencia en la banda de frecuencias audibles.
D
Esta red de compensación tiene su utilidad en el análisis del ruido provocado
por los aviones.
U
Es una red de ponderación de las más recientes. Se aplica para medir sonidos
audibles en presencia de ultrasonidos.
Tabla 2. Ponderaciones de Tiempo
Ponderaciones
de tiempo
Caracterización
S
El instrumento responde lentamente ante los eventos sonoros. El promediado
efectivo de tiempo es de aproximadamente un segundo.
F Brinda una respuesta al estímulo sonoro más rápida. La constante de tiempo
es menor (0.125 segundos) y por tanto, puede reflejar fluctuaciones poco
sensibles a la ponderación anterior.
I
Tiene una constante de tiempo muy pequeña. Se emplea para juzgar cómo
influye, en el oído humano, la intensidad de sonidos de corta duración.
Peak Permite cuantificar niveles picos de presión sonora de extremadamente corta
duración (50 microsegundos). Posibilitando la determinación de riesgo de
daño auditivo ante los impulsos.
4. Funciones especializadas: Este aspecto esta regido por el diseño de
cada modelo de sonómetro. Dichas funciones dan posibilidades para el
estudio más completo del paisaje sonoro que se analiza. Pueden ser los
valores RMS, pico, filtros para corregir los efectos de pantalla y la
incidencia sonora frontal o aleatoria, almacenamiento del historial de
calibración, detectores de sobrecarga, nivel de criterio, nivel de umbral,
filtros para análisis de infrasonidos y ultrasonidos...
5. Salidas auxiliares: Debe contar con salida de corriente continua (CC) y
de corriente alterna (CA). La salida CA es fundamental para posibles
mediciones con cinta para audio digital (DAT, siglas en inglés) El DAT
se conecta a la salida de CA obteniendo un registro de la señal que
permite analizarla posteriormente. Una impedancia de salida aceptable
puede ser 100 ohm. No todos los sonómetros ofrecen la salida auxiliar
de CA.
6. Capacidad de almacenamiento: En dependencia de los objetivos que se
fijen. Es importante si no se dispone de grabadores DAT. Puesto que
pueden mantenerse los registros para su posterior análisis con un
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software adecuado. Tiene la ventaja que permite recuperar los datos y
mostrarlos en pantalla, imprimirlos o transferirlos a la computadora para
un estudio superior. El inconveniente es que los software de análisis se
venden como elementos opcionales. ¡El costo de la inversión se dispara!
7. Módulos de software opcionales: Característica muy vinculada a la
anterior. Permite realizar análisis más complejos de las señales: análisis
espectrales y estadísticos, informes periódicos... En el caso del análisis
de frecuencias, de oficio, se requerirá de juegos de filtros de 1/1 y 1/3
de octava (que en muchos casos se suministran como opcionales). Sin
embargo, es posible también utilizar un grabador DAT con una entrada
compatible con la salida de CA del sonómetro, para luego transferir la
información a la computadora. Para lo que se necesita, además del DAT,
de una tarjeta de sonido común que genere archivos WAV. Es una
posibilidad que puede resultar muy conveniente para cuando se dispone
de escasos recursos.
8. Control de medición: puede ser manual o con tiempo preestablecido (en
el último caso existen equipos con posibilidades de almacenamiento
automático que van desde 1 segundo hasta 24 horas). Hay sonómetros
que permiten programar la fecha y hora de inicio de las mediciones con
varias semanas de antelación. Es un factor a considerar en mediciones
de eventos de ruido con largos intervalos temporales.
9. Interfaz de usuario: debe velarse por una disposición lógica de las
funciones. Teclas marcadas claramente y un tamaño de pantalla que no
dificulte los análisis in situ. Además, no debe subestimarse la presencia
de una ruta amigable durante la configuración de los parámetros de
medición y la protección de los datos.
10. Accesorios opcionales: Existe una gran variedad de accesorios
opcionales que deben ser elegidos en dependencia del uso destinado al
sonómetro y de las posibilidades monetarias. Algunos de ellos son:
programas de análisis, calibradores, impresoras portátiles, trípodes,
pantallas antiviento, extensores, fuentes de alimentación, maletas de
transporte, juegos de filtro de 1/1 y 1/3 de octava y otros.
Filtros de Ponderación: Los medidores de nivel sonoro están equipados con filtros
de ponderación los cuales tienen por objeto ajustar la respuesta del instrumento a la
frecuencia de manera de tener una respuesta algo semejante a la que el oído da al ruido.
Como se sabe, la escala A es la mas utilizada internacionalmente a la hora de
establecer limites de exposición al ruido, pero, según esa misma referencia, los intervalos
de presión sonora en los que la respuesta de los aparatos de medida se adapta mas a la
realidad son los siguientes:
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51

Escala A para < 55 dB
Escala B para 55-85 dB
Escala C para 85-120 dB
Escala D para > 120 dB
Filtros A y B: para ajustar la respuesta a la frecuencia en las frecuencias inferiores
del espectro y aproximar esta respuesta a los contornos de igual audibilidad del oído
humano. Estos por atenuación de las frecuencias inferiores proporcionan una respuesta lo
más ajustada posible al comportamiento del oído en los niveles de presión sonora inferiores
a 85 dB.
La mayor atenuación en las bajas frecuencias la proporciona el filtro A, en tanto que
el filtro B proporciona un grado intermedio. Estos filtros se conocen respectivamente como
filtros 40 y 70 dB a causa de su semejanza con los contornos de igual audición en estos
niveles.
Filtro C: este filtro proporciona igual respuesta del medidor de nivel sonoro a
sonidos de todas las frecuencias dentro del rango de frecuencias del instrumento.
Es decir, la respuesta de este filtro es plana. Esta característica del filtro permite
aprovecharla en dos sentidos:
1. Cuando se requiere conocer las características físicas del ruido, por
ejemplo cuando se hacen análisis de bandas de octavas.
2. Además aproxima la respuesta en los niveles sonoros altos del mismo
modo como lo hace el oído
(85 dB y más).
En todo caso la lectura con el filtro C
representa una medida del nivel de
presión sonora física o real..
DOSÍMETROS. Un dosímetro es un tipo
especial de sonómetro integrador diseñado como
equipo portátil para que pueda ser colocado en el
bolsillo del trabajador cuya exposición al ruido se
desea medir.
Las lecturas que proporcionan los
dosímetros es la dosis de ruido que podemos
definir como la cantidad de ruido recibida por un trabajador, y se expresa generalmente
como un % de la dosis máxima (100%).
Igual que sucede con el nivel de presión acústica continua equivalente ponderado A,
la dosis engloba dos conceptos; un Nivel de Ruido y un tiempo de exposición.
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El dosímetro es, sin duda, el equipo ideal para la medición del ruido al que está
expuesto el trabajador, en especial, en aquellas tareas que requieren la movilidad del
trabajador en ambientes acústicos muy diferentes entre ellos.
ANALIZADORES DE FRECUENCIA. El
medidor de nivel sonoro indica el nivel de presión
sonora para la totalidad del rango de frecuencia
audible.
Pero a causa de la importancia que tiene la
distribución de los niveles de presión sonora en
distintas regiones del espectro sonoro es necesario un
análisis de frecuencia. Estos instrumentos son los
analizadores de frecuencias de los cuales hay varios
tipos, tenemos el analizador de banda angosta que
hace análisis en bandas de frecuencia de ancho igual a
1/35 avo de octava y el analizador de bandas de
octava el más conocido y el mas útil para mediciones
de higiene industrial.
18. CONTROL DE RUIDO
Si bien la ingeniería de control de ruido industrial necesita algún conocimiento
fundamental de acústica; el problema depende igualmente de un alto grado de ingenio por
parte del higienecita industrial o de cualquier otro individuo responsable del control del
ruido.
Los principios generales de acústica han sido perfectamente bien establecidos. Sin
embargo, las complejidades de las fuentes de ruido industrial y de sus ambientes tienen en
la mayoría de los casos de soluciones empíricas, de ahí que ciertos procedimientos
experimentales sean usuales en el desarrollo del control de ruido.
El primer paso en cualquier problema de control de ruido es asegurar información
adecuada tanto en calidad como en cantidad y en relación con la magnitud del problema.
Esto significa medir el espectro del ruido y asegurarse información completa sobre el
ambiente en el cual existe el ruido.
El siguiente paso lógico es la comparación de información de los valores
cuantitativos del ruido con los criterios establecidos para evitar daño auditivo, molestias o
problemas de comunicación de la voz. Sería juicioso considerar como sospechoso y motivo
de control todos los niveles de ruido que exceden el criterio.
La cantidad de control de ruido requerida para cada una de las bandas de frecuencia
es aquella atenuación suficiente para reducir el ruido a un nivel dentro del criterio
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53

seleccionado. Si este grado de reducción de ruido no se alcanza, algún riesgo debe
aceptarse.
Habiendo determinado el grado de reducción de ruido requerido, el higienista
industrial debe entonces considerar distintas medidas de control tales como: diseño
ingenieril, protectores personales o limitación del tiempo de exposición. El método
preferido de reducción de ruido es generalmente el control ingenieril, tal como, cambio de
la producción sonora de la fuente, aplicación de barreras, absorción sonora o montaje de
maquinas. Sin embargo, tal control no es siempre posible o factible, en cuyo caso, otras
medidas de control deben emplearse tal como aparatos de protección personal, limitación
del tiempo de exposición o una combinación de estos.
Una vez tomadas las medidas de control, el paso final en el programa de control de
ruido, es volver a medir el ruido para determinar el grado de éxito alcanzado por un método
de control especifico.
El grado de éxito no estará determinado solamente sobre la base de una evaluación
subjetiva. Es imperativo volver a medir el espectro del ruido con el fin de determinar cuanta
reducción se obtuvo realmente.
Cuando en un área hay implicada mas de una fuente, es esencial reducir la más
ruidosa si se quiere alcanzar una reducción efectiva.
Hay que hacer notar que el sonido producido por una fuente simple puede viajar por
mas de una trayectoria hasta el punto en el cual se hace molesto. Por eso es conveniente
hacer diagramas de flujo ruidoso los cuales son una buena ayuda para un análisis exacto de
un problema dado.
Por ejemplo, fuentes sonoras instaladas en un encierro puede tener:
 Radiación directa por el aire a través de aberturas en el encierro
 Radiación sonora dentro del encierro debido a vibración producida en la
fuente y transmitida por trayectoria sólida al aire.
 Radiación indirecta desde el encierro, esto es, sonido generado por la
fuente, transmitido por el aire en el interior del encierro y seguida
vuelto a radiar por la pared exterior del encierro.
El problema está en determinar cual trayectoria lleva la mayor cantidad de energía y
entonces seleccionar métodos apropiados, para obtener la reducción deseada a lo largo de
ellas.
El modo de atacar un problema de ruido es algo análogo al modo de controlar
cualquier riesgo ambiental.
Las medidas de control apropiadas incluyen cuestiones tales como, cambio en el
proyecto y diseño de la planta, sustitución por un método menos riesgoso, reducción del
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riesgo en su fuente y reducción del riesgo una vez que este ha abandonado su punto de
origen. Es útil seguir un método planificado de análisis de modo que ninguna posible
medida de control quede sin controlar o sin examinar. La siguiente relación puede usarse
para hacer tal análisis:
I. Proyecto de la Planta
II. Sustitución
A. Uso de equipo más silencioso
B. Uso de proceso más silencioso
C. Uso de material más silencioso
III.Modificación de la fuente de ruido
A. Reducir la fuerza impulsora sobre una superficie vibrante
1. Mantener el equilibrio dinámico
2. Minimizar la velocidad rotacional
3. Aumentar la duración del ciclo de trabajo
4. Decuplar la fuerza impulsora
B. Reducir respuesta de superficie vibrante
1. Aumentando la amortiguación
2. mejorando las uniones
3. Aumentando la rigidez
4. Aumentando la masa
5. Cambiando las frecuencias resonantes
C. Reducir área de la superficie vibrante
1. reduciendo dimensiones totales
2. Perforando la superficie
D. Usar direccionalidad de la fuente
E. Reducir la velocidad de flujo del fluido
F. Reducir la turbulencia
IV. Modificación de la onda sonora
A. Confinar la onda sonora
B. Absorber la onda sonora
1. Absorber sonido dentro de la sala
2. Absorber sonido a lo largo de la trayectoria de transmisión
C. Usar fenómeno de resonancia
I. Proyecto de plantas
Una de las mejores oportunidades para el higienista industrial en el campo de
control de ruido es guiar el diseño de nuevas plantas y la modernización de las existentes.
De esta manera los problemas de ruido pueden ser evitados. Un proyecto exitoso implica:
 Conocimiento de las características de ruido de cada máquina, proceso y
ambiente
 Selección del criterio de diseño
 Aislamiento geográfico de las operaciones ruidosas cuyo control no es
practico.
Ruido Industrial
55

Junto con las especificaciones de diseño contenidas en las placas de características
de las máquinas debiera incorporarse un dato sobre la producción de ruido de la máquina.
Esto permitirá frente a varias opciones posibles, seleccionar el equipo mas apropiado.
II. Sustitución
A. Uso de Equipo más silencioso: A veces es posible sustituir una máquina por
otra menos ruidosa. Cuando se adquiere un equipo nuevo, el tipo y velocidad deben
seleccionarse, sobre la base del criterio de ruido aplicable. Por ejemplo los ventiladores
axiales producen ruido de más alta frecuencia que los ventiladores centrífugos. Puesto que
el criterio específica niveles de ruido bajo en las frecuencias altas, un ventilador centrífugo
podría proporcionar un nivel de ruido aceptable. Los ventiladores que trabajan a altas
velocidades son más ruidosos que aquellos que lo hacen a bajas velocidades; en efecto el
nivel de intensidad sonora varía con la quinta potencia de la velocidad.
En general los engranajes rectos son más ruidosos que los engranajes helicoidales.
El uso de transmisión por correa asegura una operación más silenciosa que la transmisión
por engranajes. El ruido producido por el chorro de aire usado para botar las piezas cortadas
en las prensas, puede ser eliminado al usar un botador mecánico.
En general las herramientas portátiles neumáticas son más ruidosas que las
herramientas eléctricas.
B. Uso de Procesos más silenciosos: La sustitución de soldado en vez de
remachado proporciona una reducción de ruido importante, también se consigue una
reducción importante reemplazando el remachado por apernado de alta resistencia. La llave
para apretar las tuercas es por si misma una fuente de ruido indeseable aunque no es tan
mala como un martillo de remachado. A veces es posible reducir el ruido al sustituir el
desbastado con cincel neumático por esmerilado.
C. Uso de Materiales más silenciosos: Los materiales usados para construir
edificios, máquinas cañerías o estanques tienen vital importancia en control de ruido.
Ruido Industrial
56
Ventilador Axial Ventilador centrífugo

Algunos materiales y estructuras tienen una amortiguación alta; otros tienen poca y suenan
cuando se les golpea.
Si dos materiales que están juntos se golpean y producen ruido, el ruido puede
reducirse al amortiguar el material o introduciendo un tope elástico entre ellos.
Buenos materiales para topes son el caucho y los plásticos. Como ejemplos se
pueden mencionar los rellenos y empaquetaduras, los gorros para cabezas de martillos, etc.
III. Modificación de la Fuente de Ruido
Es conveniente al discutir este tipo de control separar las fuentes de ruido en dos
categorías generales, determinadas por los mecanismos de generación de la onda sonora:
 La primera categoría incluye fuentes de ruido en la cual la onda sonora
resulta del movimiento superficial de un líquido o sólido vibrante.
 La segunda categoría consiste de fuentes sonoras que resultan desde la
turbulencia de un medio gaseoso. Estas últimas fuentes se originan por
las interacciones entre el flujo de gas de alta velocidad y el aire que lo
rodea.
Hay también combinaciones de estas dos categorías. Uno de los primeros pasos que
deben darse en este tipo de control sería la reducción de las fuerzas que en último término
se transforman en vibraciones generadoras de ruidos. De la misma manera, la reducción de
las velocidades de flujo de los gases tendrá su efecto sobre la generación de ruido por
turbulencia.
Las fuerzas comúnmente encontradas en el equipo industrial pueden ser descritas
como fuerzas mecánicas repetitivas y fuerzas de impacto no repetidas.
A. Reducción de la Fuerza Impulsora sobre una Superficie Vibrante: La fuerza
repetitiva, resulta del desequilibrio en masas que rotan, ella aumenta con el aumento de la
velocidad rotacional. Las fuerzas repetitivas desequilibradas pueden también producirse por
Ruido Industrial
57
Almohadillas de Hule Juntas Expansión Hule

masa recíproca tal como pistones, émbolos. Para minimizar la magnitud de tales fuerzas es
necesario equilibrar dinámicamente las masas que deben moverse. Para mantener este
equilibrio es esencial la manutención de los descansos y lubricación apropiada.
El aumento de la velocidad resulta en fuerzas mayores y generalmente en mayores
niveles de ruido. Por eso, ninguna máquina debería operar a alta velocidad
innecesariamente.
La fuerza de impacto (la cual es generalmente no repetitiva en términos audibles) se
presenta en la mayoría de las operaciones de fabricación metálica, tales como punzonado,
forjado, remachado y cortado. A causa de la corta duración de la mayoría de las fuerzas de
impacto, el ruido depende en gran medida de la amplitud máxima de la fuerza. El mismo
trabajo puede a veces efectuarse con una fuerza más pequeña desarrollada en un periodo de
tiempo mas largo.
B. Reducción de la Respuesta de la Superficie Vibrante: esto puede hacerse
amortiguando la masa vibrante, mejorando sus soportes, aumentando su rigidez,
aumentando su masa o cambiando sus frecuencias resonantes.
C. Reducir Area de Superficie Vibrante: La energía sonora generada por
superficies vibrantes depende no solamente de la velocidad del movimiento de la superficie
sino también del área de la superficie radiante.
Superficies grandes con relación a la longitud de onda de sonido en el medio de que
se trate, generan ruidos de baja frecuencia. Cualquier superficie de unos pocos centímetros
cuadrados radia sonido en frecuencia sobre 1.000 cps. En general cualquier área de forma
regular con una dimensión mayor que un cuarto de longitud de onda puede radiar sonido en
la frecuencia correspondiente a esa longitud de onda en el aire.
Ruido Industrial
58
Colgantes de Hule Soportes de Resortes Tacones de Hule

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