Nivel de sonido en decibeles

INSTITUTO POLITECNICO NACIONAL
ESIME CULHUACAN
Carrera: Ingeniería en Comunicaciones y
Electrónica
Asignatura: Física Clásica
Semestre Tercero
Nivel de Sonido en Decibeles
Prof. M. en C. Sergio Iván Pérez Teniers
Nivel de sonido en decibeles
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ESIME CULHUACAN Carrera: Ingeniería en Comunicaciones y Electrónica
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Nivel de sonido en decibeles
Debido a que el margen de intensidad que puede detectar el oído humano es tan amplio, es
conveniente usar una escala logarítmica, donde el nivel de sonio  está definido por la ecuación
𝐼
𝛽 = 10 log (𝐼 )
0
La constante Io es la intensidad de referencia, tomada como el umbral auditivo (I0= 1x10-12
w/m2), e I es la intensidad en watts por metro cuadrado a la que corresponde el nivel de sonido
, donde  se mide en decibeles (dB). En esta escala, el umbral del dolor (I=1 w/m2)
corresponde a 120 dB y el umbral auditivo corresponde a 0 dB
La exposición prolongada a los niveles de sonido puede dañar seriamente al oído, Se
recomienda el uso de tapones en los oídos siempre que los niveles de sonido excedan 90 dB.
Recientemente evidencia sugiere que la contaminación de ruido puede ser un factor
importante a la alta presión sanguínea, ansiedad y nerviosismo. La tabla da algunos valores
típicos del sonido
Nivel de sonido
Fuente
Cerca del un avión a reacción
Martillo neumático
Sirena, concierto de Rock
Metro, podadora de motor
Transito intenso
Aspiradora
Conversación normal
Mosquito buzzing
Susurro
Hojas que caen
Umbral auditivo
2
 (db)
150
130
120
100
80
70
50
40
30
10
0
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Nivel de sonido en decibeles
¿Cómo funciona un decibelímetro?
Existe una gran variedad de instrumentos para medir el ruido llamados decibelímetros o
sonómetros. Cuando es necesario medir el promedio de nivel sonoro al que ha estado expuesto
un individuo durante un tiempo determinado o para evaluar la exposición al ruido utilizamos
los decibelímetros integradores. En el caso que se necesite conocer el espectro del ruido, es
decir, la distribución del nivel de presión sonora en las diferentes frecuencias usamos el
decibelímetro con banda de octavas.
El decibelímetro es un instrumento que permite medir el nivel de presión acústica, expresado
en dB. Está diseñado para responder al sonido casi de la misma forma que le oído humano y
proporcionar mediciones objetivas y reproducibles del nivel de presión acústica. En esencia,
consta de un micrófono, una sección de procesamiento de señal y una unidad de lectura.
El funcionamiento de un decibelímetro consiste en un micrófono de medición que convierte la
señal acústica en una señal eléctrica equivalente, la cual se procesa a través de amplificadores
que adecuan la sensibilidad de la señal dentro del sistema de medición. Posteriormente la señal
entra en un detector, cuya función es obtener los valores representativos de la señal.
Seguidamente la señal es enviada a un convertidor lineal- logarítmico que permite la conversión
de una escala lineal (presión en Pa) a una escala logarítmica (nivel de presión acústica, en dB),
de modo que la tensión eléctrica de esta etapa es proporcional al nivel de presión considerado.
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Nivel de sonido en decibeles
Cuando se requiere información más detallada de una señal compleja, puede dividirse el
intervalo de frecuencia audible en bandas de frecuencia. Esto se realiza con filtros electrónicos
para banda, los cuales rechazan señales que contengan frecuencias fuera de la banda
seleccionada. Al proceso de dividir de esta manera la señal compleja se llama análisis de
frecuencia. A los decibelímetros convencionales se les pueden adosar analizadores de bandas
de octavas para obtener dicho propósito.
Dentro de los decibelímetros integradores encontramos el dosímetro de ruido y el monitor de
nivel sonoro. El primero es un instrumento de evaluación personal, el cual integra y
proporciona una medida de la fracción de dosis diaria de ruido permisible.
Es un equipo que integra una función de presión acústica en un período, o bien, mide el
porcentaje de dosis de ruido para un tiempo de exposición dado. Este equipo se usa sobre todo
en ambientes laborales en donde existe ruido inestable, o en casos en los que el trabajador
expuesto está sujeto a desplazamientos continuos durante su jornada laboral, como los
supervisores o el personal de mantenimiento.
Básicamente el dosímetro es un instrumento constituido por un micrófono, un circuito de
ponderación en frecuencia tipo A, un amplificador, un circuito controlador de rango, un circuito
que integra el valor hallado con respecto al tiempo y un indicador.
El decibelímetro integrador (monitor de nivel sonoro) es un instrumento diseñado para medir
el nivel sonoro continuo equivalente en un intervalo de tiempo seleccionado. Funciona casi
igual que un dosímetro de ruido. La diferencia entre este instrumento y el anterior es que uno
reconoce y evalúa el ruido en un punto y el otro lo hace en forma personal.
 Física
para
Ciencias
e
Ingenieras
volumen
Raymond A. Serway and John W. Jewett p.p. 519-520
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I
Sexta
Edición