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I Programa de EspecializaciónMONITOREO Y EVALUACIÓN DE LA CALIDAD AMBIENTAL

MONITOREO Y EVALUACIÓN DEL RUIDO

Capítulo 2: La Audición y El Decibel

Expositor: Arq° Carlos Jiménez DianderasAbril 2007

UNIVERSIDAD NACIONAL AGRARIA LA MOLINA - Departamento de Ingeniería Ambiental, Física y MeteorologíaCentro de Gestión y Tecnología Ambiental

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MONITOREO Y EVALUACIÓN DE LA CALIDAD AMBIENTAL Abril 2007

Módulo II: Monitoreo y Evaluación del Ruido Arq° Carlos Jiménez Dianderas

EL OÍDO HUMANOEl oído humano esta constituído por tres partes:

OÍDOEXTERNO

OÍDOINTERNO

OÍDOMEDIO

las cuales permiten diferenciar hasta 340000

sonidos diferentes


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EL OÍDO HUMANO:

Oído Interno


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EL SENTIDO DE LA AUDICIÓN

El AUDIOGRAMA es un contorno que

muestra igual “sonoridad”.

Sin embargo, el ser humano tiene dos

receptores sonoros...


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EL SENTIDO DE LA AUDICIÓN... demostrando la condición de receptor biaural


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EL SENTIDO DE LA AUDICIÓN

Precisamente debido a esta condición biaural,

el ser humano es capaz de ubicar con bastante precisión la fuente sonora en el plano horizontal pero le es casi imposible hacerlo en el plano

vertical


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SONIDO Y SONORIDAD

SONIDO: Fenómeno físico propiamente dicho, valores reales “sin modificación” alguna

SONORIDAD: Evaluación subjetiva de cuán fuerte puede parecer a un ser humano (receptor)

un sonido

Ley Psicofísica de Weber-Fechner: “la magnitud de una sensación es proporcional al logaritmo que la provoca”

El incremento de la intensidad de un sonido NO es proporcional al incremento de la intensidad de la

percepción (sensación) de dicho sonido


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LÍNEAS ISOFÓNICAS

El oído humano no es igualmente sensible para todas las

frecuencia e intensidades.

Las líneas isofónicas son contornos a lo largo de los cuales, cualesquiera sonidos parecerán igualemente intensos, es decir, tendrán igual sonoridad


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LÍNEAS ISOFÓNICAS

Fuentes sonoras comunes: tonos e

intensidades


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UNIDADES SONORAS – EL DECIBELLa POTENCIA sonora, la INTENSIDAD sonora y la PRESIÓN sonora pueden ser expresados en watts,

watts/cm2 y pascales respectivamente

POTENCIA SONORA

INTENSIDAD SONORA

PRESIÓN SONORA


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UNIDADES SONORAS – EL DECIBEL

Para el oído humano, la magnitud de la sensación sonora es proporcional al logaritmo del estímulo que lo provoca. Por este motivo

se acordó utilizar una escala logarítmica que facilite el uso de las

unidades sonoras, fue así que se estableció el

decibel (dB)


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UNIDADES SONORAS – EL DECIBEL

90000 unidades

10:110000010000B

9

unidades

10:1101A

FinalInicial

Diferencia entre

presiones

Razón entre las dos

presiones

Nivel Presión Sonora

Caso

• La razón de presiones describe la sonoridad mejor que la diferencia de presiones.

• Las razones son adimensionales y los logaritmos pueden ser tomados sólo a números adimensionales.


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UNIDADES SONORAS – EL DECIBEL• Una POTENCIA sonora W1 puede ser expresada en términos de una potencia de referencia W2 como:

Nivel de Potencia sonora: L = log10W1/W0 bels

Si se multiplica por 10: L = 10log10W1/W0 decibeles

• Una INTENSIDAD sonora se puede expresar como:Nivel de Intensidad sonora: Li = 10 log I1/I0 decibeles

Unidades de Referencia:

• PRESIÓN SONORA: 20 µµµµPa, 0.0002 microbar, 0.0002 dina/cm2

• POTENCIA SONORA: 1 picowatt (10-12watt)

• INTENSIDAD SONORA: 10-16watt/cm2

• Una PRESIÓN sonora entonces se expresa como:Nivel de Presión sonora: Lp = 10logp1

2/p02

Lp = 20 logp1/p0 decibelios


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UNIDADES SONORAS – EL DECIBELSUMA Y RESTA DE UNIDADES SONORAS

• Suma de intensidades sonoras (watt/cm2): la resultante es la suma aritmética de los sumandos

• Suma de presiones sonoras (pascales): la resultante es la raíz cuadrada de la sumatoria de los cuadrados de cada sumando

• Suma o resta expresada en decibeles: Para L1>L2Suma dB : 10 log (10 L1/10 + 10 L2/10)

Resta dB : 10 log (10 L1/10 - 10 L2/10)

Ejemplo: Se tienen dos cornetas que emiten niveles de presión sonora de 59dB y 62 dB. Cuál será el nivel de presión sonora total?

Suma dB : 10 log (10 59/10 + 10 62/10) = 10 log (10 5.9 + 10 6.2)

Suma dB : 10 log (2379221.427) = 63.76 dB


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UNIDADES SONORAS – EL DECIBELExisten dos maneras aproximadas adicionales de realizar la sumatoria de dos niveles de presión sonora (en decibeles)

+09-→→→→

+16-8

+22-5

+30-1

Incremento al nivel

mayor (dB)

Diferencia de Niveles (dB)

Del Ejemplo: 62-59=3dB

∆L≅ 1.7dB

Nivel total: 63.7dB

Del Ejemplo: 62-59=3dB

Incremento ≅ 2dB

Nivel total: 64dB


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UNIDADES SONORAS – EL DECIBELPONDERACIÓN DEL SONIDOCon la finalidad de simular los niveles de presión sonora captados por un micrófono a la audición humana se hace uso de la ponderación “A” . Existen además las ponderaciones “B” y “C”


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UNIDADES SONORAS – EL DECIBELPONDERACIÓN DEL SONIDOLos coeficientes numéricos a sumar aritméticamente al nivel de presión sonora para cada banda de octava son los siguientes:

-1+1+10-3-8-15-25

800040002000100050025012563

Frecuencia central por banda de octava (Hz)

Ejemplo: Transformar el siguiente espectro de niveles de presiónsonora a niveles de presión sonora con ponderación “A”

Nivel Final

Ponderación

Nivel inicial 2536425058647278

-1+1+10-3-8-15-25

2437435055565753

800040002000100050025012563

Frecuencia central por banda de octava (Hz)


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UNIDADES SONORAS – EL DECIBELEjercicioSe tienen cinco sirenas que están sonando en simultáneo. Si individualmente cada sirena produce un nivel de presión sonora de 92dB, 94.5dB, 94dB, 94dB y 97 dB. Cuál será el nivel de presión sonora total?

Rpta.• Determinando el Nivel de presión sonora total con la fórmula:

10 log (1092/10 + 1094.5/10 + 1094/10 + 1094/10 + 1097/10)Nivel de presión sonora total = 101.6dB

94.592

949497

• Con la forma simplificada:

2.5

0.00.5

97

96.5

97

100

97

3 102 dB

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