HAF0507030 Curso de Ruido - Portal Prevención de riesgos

Prevención
Ruido: conceptos, efectos
para la salud, equipos de
medición y normativa
Dirección de Seguridad e Higiene, julio de 2005
© ASEPEYO
Mutua de Accidentes de Trabajo
y Enfermedades Profesionales de la Seguridad Social nº 151
Dirección de Seguridad e Higiene de ASEPEYO, julio de 2005
Área de Higiene de Agentes Físicos
Para la reproducción total o parcial de esta publicación se precisará la autorización de la
Dirección de Seguridad e Higiene de ASEPEYO
MUTUA DE ACCIDENTES DE TRABAJO
Y ENFERMEDADES PROFESIONALES
DE LA SEGURIDAD SOCIAL Nº 151
Prevención
RUIDO: CONCEPTOS, EFECTOS PARA LA SALUD, EQUIPOS DE MEDICIÓN Y
NORMATIVA
1. EL RUIDO EN LA SOCIEDAD ACTUAL
El desarrollo industrial conlleva una progresiva mecanización de la vida cotidiana, empezando
por los coches y terminado por las cadenas de montaje de numerosas fábricas, lo que ha
provocado un incremento sustancial de los niveles de ruido a los que suele estar expuesta la
población media, sobretodo en las grandes ciudades.
Se entiende por ruido los sonidos desagradables e indeseables con un potencial dañino
para el oído humano, pero no todos los sonidos, evidentemente, son de esta índole. Los sonidos
proporcionan experiencias tan agradables como escuchar música o el canto de los pájaros,
además de permitir la comunicación hablada con nuestros semejantes.
Sin embargo, la sociedad moderna también lleva indefectiblemente a un entorno ruidoso,
que molesta. Este nivel de molestia lo es en cuanto a magnitud física pero también depende de
la actitud hacia él. Un concierto de Rock a 120 decibelios puede ser música agradable para los
asistentes mientras será una pesadilla para los vecinos que intenten dormir. Por otro lado, el
sonido no tiene que ser fuerte para molestar. Por ejemplo, el crujir del yeso en una pizarra o un
grifo que gotea pueden ser tan molestos como cualquier otro ruido.
No todos los ruidos son dañinos. Depende, básicamente, de la intensidad y la duración.
En general, y a modo de ejemplo, se considera que la exposición de una manera continuada
ocho horas diarias, cuarenta horas por semana, cuarenta y ocho semanas por año, a un nivel
sonoro de 90 decibelios, representa un grave peligro de sordera. Sin embargo, también es
dañina la bocina de un automóvil (equivalente a 120 decibelios) sonando ininterrumpidamente
durante más de siete minutos.
Así, y según un estudio realizado por investigadores de la Universidad de Columbia (New
York), un miembro normal de la tribu de los Maabanes de Sudán que alcance la edad de 65 años
oye tan bien como un norteamericano medio de 25 años, teniendo en cuenta que un Maaban
solo recibe sonidos de la naturaleza.
Además de los transtornos relacionados con el órgano del oído, como la hipoacusia,
pueden aparecer otros de carácter fisiológico, tales como una reducción de la actividad gástrica,
aumentos de la tensión muscular o alteraciones de naturaleza fundamentalmente psíquica (
miedo, angustia, irritabilidad, cefaleas, etc...). A este respecto, es notoria la disminución de la
capacidad intelectual y de la habilidad manual en un ambiente ruidoso. Se han efectuado
investigaciones que permiten atribuir al ruido el 50 % de los errores mecanográficos y casi el 20
% de los accidentes laborales que se producen.
 ASEPEYO. Dirección de Seguridad e Higiene
3
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2. CONCEPTOS FÍSICOS RELACIONADOS CON EL SONIDO
2.1.- Potencia sonora y presión sonora
La fuente sonora emite potencia y ésta se manifiesta como presión sonora. La
potencia sonora es la causa, mientras que la presión sonora es el efecto. Se
considera la siguiente analogía:
Temperatura T
(ºC)
Potencia W (watios)
Presión P
(N/m2, Pa)
Potencia W (watios)
Una presión sonora demasiado alta puede causar daño. Si tratamos de cuantificar la
respuesta humana a un sonido (la molestia del ruido o el riesgo de pérdida auditiva), la
presión sonora es la cantidad a medir. Las variaciones de presión sobre el tímpano que se
perciben, son iguales a las variaciones de presión detectadas por diafragma de un micrófono
de condensador.
La presión sonora que oímos o medimos con un micrófono depende de la distancia a
la fuente y del ambiente acústico en el cual están presentes las ondas sonoras. Esto, a su
vez, depende del tamaño de la habitación y de la absorción de la paredes. Así, una medición
de presión sonora no indica cuánto ruido hace una máquina, sino que se debe hallar la
potencia sonora, ya que esta cantidad es independiente del entorno que le rodea.
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2.2.- Frecuencia y nivel de presión acústica
Sonido es cualquier variación de presión, sobre la presión atmosférica, que el oído
humano pueda detectar. El sonido se genera en un punto en el que existe un sólido vibrando,
que desplaza las partículas de aire próximas a él originando, de forma sucesiva,
sobrepresiones y depresiones sobre la presión atmosférica que debido a la elasticidad del
aire, se transmiten a las siguientes capas de aire, originándose una onda de presión que se
propaga, alejándose del foco, mediante un movimiento ondulatorio. La velocidad de
propagación del sonido (velocidad a la que se propaga la onda acústica en un medio
elástico) en el aire es de 344 m/s, mientras que en el agua es del orden de 1.500 m/s.
Si las variaciones de presión se producen con suficiente rapidez (20 veces por
segundo o más), se pueden oír y por tanto constituirían un sonido. Si estas variaciones son
más lentas y tardan mucho en poder ser detectadas por el oído humano, no cumplen la
definición de sonido. Este sería el caso de las variaciones de presión producidas por los
cambios meteorológicos, que las mediriamos con un barómetro. Este aparato no nos serviría
para medir sonidos.
El número de variaciones de presión por segundo es lo que se llama la FRECUENCIA
del sonido f, que es uno de los parámetros fundamentales que el oído es capaz de
discriminar, juntamente con el nivel de presión acústica. Su unidad es el Hercio (Hz). El
inverso de la frecuencia es el período T, que puede definirse como el tiempo que tarda en
producirse un ciclo completo de la onda sonora. Su unidad es el segundo (s).
La frecuencia determina el tono de un sonido, que está determinado por la frecuencia
principal de este sonido, permite diferenciar subjetivamente los sonidos de baja frecuencia,
por ejemplo el tono grave de un trueno, de los de alta frecuencia, por ejemplo el tono agudo
de un silbido. El oído humano está preparado para reconocer sonidos cuyo intervalo de
frecuencia esté comprendido entre 20 y 20.000 Hz (un piano tiene un intervalo entre 27,5 y
4186 Hz, mientras que la voz humana se mueve entre los 100 Hz y los 7000 Hz, utilizando el
intervalo entre 400 Hz y 2000 Hz para una conversación normal), mientras que los animales
tienen rangos por lo general más amplios que los de una persona humana, según nos
muestra la siguiente tabla.
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CAIMAN
PEZ
PALOMA
HOMBRE
PERRO
RATA
GATO
MURCIÉLAGO
0,5
5
10
20
30
40
50
60
70
80
90
100
KHz
Un sonido sinusoidal de una sola frecuencia se donomina tono puro. En la práctica los
tonos puros se encuentran muy raramente (el generado por un diapasón, por ejemplo) y la
mayoría de los sonidos se componen de diferentes frecuencias superpuestas. La mayor parte
del ruido industrial consiste en una amplia mezcla de frecuencias denominada ruido de banda
ancha, que se puede descomponer en grupos de tonos puros componentes para su estudio.
p(t) = P0 sen ωt
PRESIÓN
P0
TIEMPO
T
Según lo dicho, una onda compuesta se origina como suma de dos o más tonos
puros
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P
P0
P
p = P0 sen t
0,3 P0
T
P
p = 0,3 P0 sen 3t
T
p = P0 (sen t + 0,3 sen 3t)
T
Por otro lado, podemos definir timbre como la característica subjetiva que distingue
dos tonos con la misma intensidad y frecuencia fundamental pero diferente forma de onda
(diferente número y tamaño de armónicos). Una misma nota musical emitida al mismo nivel
da un timbre diferente según sea el instrumento utilizado.
Conociendo la velocidad de propagación del sonido y su frecuencia, podemos calcular
la longitud de onda, que es la distancia desde la parte superior de una onda o pico de
presión hasta la siguiente.
λ=
c
f
Siendo:
λ : Longitud de onda en m.
c : Velocidad del sonido en m/s
f : Frecuencia en Hz.
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La segunda magnitud discriminable por parte del oído y que se utiliza para describir
un sonido es el NIVEL DE PRESIÓN ACÚSTICA, o sea, el tamaño o la amplitud de las
fluctuaciones de presión.
Si se quiere caracterizar una onda de presión de variación senoidal (siguiendo con el
modelo de un tono puro) mediante un solo número, no sirve su presión instantánea ya que
ésta varía continuamente con el tiempo. El Valor de Pico de la señal indica el valor máximo
alcanzado sin tomar en consideración la historia en el tiempo de la onda.
El Valor Medio Rectificado sí hace intervenir el factor tiempo, integrando valores a lo
largo de un intervalo determinado, según la fórmula:
Pm =
donde:
1 T
[p(t )dt ]
∫
0
T
p (t) : Presión acústica
T : Período
t : Tiempo
Sin embargo, no guarda relación directa con ninguna magnitud física útil, por lo que
tampoco se utiliza como parámetro de referencia con respecto a la amplitud de la señal. El
parámetro que sí da toda la información requerida es el Valor Eficaz o el Valor Cuadrático
Medio (RMS) según la fórmula:
Pef =
1
T
∫
T
0
p 2 (t )dt
Este valor tiene en cuenta la historia de la onda y da un valor de la amplitud
relacionado directamente con la energía y con la capacidad dañina, para el oído humano, de
esta energía. Para un tono puro (onda senoidal), el valor eficaz equivale al valor de pico
dividido por raíz cuadrada de dos.
El sonido más débil que puede detectar un oído humano sano tiene una amplitud de
20 millonésimas de Pascal (20 Pa). Sorprendentemente, el oído puede tolerar presiones
sonoras más de un millón de veces más altas. Así, si midieramos el sonido en Pascals,
terminaríamos con unas cantidades muy diferentes e inmanejables (desde 2x10-5 Pa. hasta
200 Pa.).
Para evitar esto, se utiliza la escala en decibelios (dB). El decibelio no es una unidad
de medida absoluta, sino que es una relación entre una cantidad medida y un nivel de
referencia acordado. La escala en dB es logarítmica y utiliza el umbral auditivo de 20 Pa de
presión acústica eficaz como nivel de referencia. Este nivel se define como 0 dB (umbral de
audición para el oído humano estadístico medio a una frecuencia de 1000 Hz). Cuando
multiplicamos la presión sonora en Pa por 10, añadimos 20 dB al nivel de dB según la
fórmula:
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P
E
= 10 log 
Lp (dB ) = 10 log
E0
 P0 
2
siendo:
Lp : Nivel de presión acústica en dB
P : Valor eficaz de la presión acústica en Pa
P0 : Presión de referencia = 20 Pa (20 · 10-6 Pa)
El límite de dolor corresponde a 200 Pascals, que equivale a 140 dB:
Mediante la siguiente tabla, se observa que la utilización de la escala en dB ha
convertido una escala de 200.000.000 de unidades.
µPa
200 000
100 000 000
dB
140
130
120
10 000 000
110
100
1 000 000
90
80
100 000
70
60
10 000
50
40
1 000
30
20
100
10
20
0
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Conviene tener claro que pequeñas diferencias en la medida de un ruido expresada
en dB, representa un aumento importante de la energía de dicho ruido y por lo tanto de su
posible agresividad. Por ejemplo, un aumento de 3 dB en el nivel de ruido implica duplicar la
energía de la onda.
Otro aspecto útil de la escala de decibelios es que da una aproximación mucho mejor
a la percepción humana de sonoridad relativa que la escala lineal de Pascals. Esto es porque
el oído reacciona a un cambio logarítmico de nivel, que corresponde a la escala de decibelios
donde 1 decibelio es el mismo cambio relativo en cualquier lugar de la escala.
También se puede hablar de dB de potencia sonora emitidos por una máquina o
fuente sonora, aplicando la misma fórmula y tomando como 0 dB de potencia sonora el valor
de referencia de 10-12 Watios (con esta referencia, 1 Watio de potencia sonora equivale a
120 dB, mientras que 100 Watios equivale a 140 dB).
L w = 10 log
E
W
= 10 log
E0
W0
siendo:
Lw : Nivel de potencia sonora en dB.
W : Potencia sonora en watios de la fuente
W0 : Potencia de referencia (10-12 watios)
2.3.- La propagación del sonido y el campo sonoro
La propagación del sonido en el aire se puede comparar a las ondas de un estanque.
Las ondas se extienden uniformemente en todas direcciones, disminuyendo en amplitud
según se alejan de la fuente.
La posición correcta del operador al realizar la medida es la de situar el sonómetro
perpendicular a la fuente sonora, separándolo al máximo del cuerpo (para interferir al mínimo
la medida) y sin colocarse excesivamente cerca de la fuente de ruido.
Con un obstáculo en la trayectoria del sonido, parte del sonido se reflejará, parte será
absorbido, y el resto transmitido a través del objeto. La cantidad de sonido reflejado,
absorbido o transmitido depende de las propiedades del objeto, su tamaño y la longitud de
onda del sonido. Por ejemplo, a 10 kHz la longitud de onda es de 3,4 cm, por lo que es
fácilmente absorbible y aislable. A 100 Hz, sin embargo, la longitud de onda es de 3,4
metros, por lo que el aislamiento es mucho más difícil.
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10
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Al querer determinar la emisión con respecto a una fuente dada, existen varios
posibles errores. Si las medidas se realizan demasiado cerca de la máquina, el nivel de
presión sonora puede variar considerablemente con un cambio pequeño de la posición del
sonómetro. Esto ocurrirá a una distancia inferior a la longitud de onda de la frecuencia más
baja emitida por la máquina (normalmente a menos de dos veces del tamaño más grande de
la máquina). Esta zona se denomina campo-próximo de la máquina, y si es posible, se deben
evitar las mediciones en esta zona (recordemos que en higiene laboral, siempre es la
localización del puesto de trabajo la que nos marca la posición de la medición).
Pueden surgir otros errores si se mide demasiado lejos de la máquina. Aquí, la
reflexión de paredes y otros objetos puede ser tan fuerte como el sonido directo de la
máquina y no será posible realizar medidas correctas. Esta zona se denomina camporeverberante. Entre el campo reverberante y el campo próximo está el campo-libre que se
puede encontrar observando que el nivel cae 6 dB cada vez que se dobla la distancia desde
la fuente.
En la zona de campo libre es donde deben intentar realizarse las medidas de la
presión acústica, aunque es probable que las condiciones para interiores sean reverberantes
debido a numerosos objetos reflectantes o a salas demasiado pequeñas como para que
exista campo libre. De todas formas, las mediciones higiénicas no acostumbran a medir el
ruido emitido por una sola fuente, sino que miden el ruido total en un lugar de trabajo
determinado sin tener en cuenta su fuente (ruido ambiental), incluyendo el conjunto de
fuentes y reflexiones.
El tipo de micrófono y su orientación en el campo sonoro también influye en la
precisión de las medidas. Un micrófono de medida debe tener una respuesta en frecuencia
uniforme, es decir, que el micrófono debe ser igualmente sensible a través de la gama de
frecuencia.
dB
+5
Respuesta de campo
0
-5
Respuesta de incidencia
50
20
1
5
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Hz
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Prevención
Los dos tipos básicos de micrófonos serian los de campo libre y los de incidencia
aleatoria. Los sonómetros modernos ya incorporan los dos tipos de respuesta: campo libre
"Frontal", campo de incidencia aleatoria "Random" (posición más común en las mediciones
acústicas en entornos industriales).
Los de campo libre compensan la perturbación que producen en el campo sonoro y
se utilizan para exteriores. El micrófono de incidencia aleatoria está diseñado para responder
uniformemente a sonidos que llegan simultáneamente desde todos los ángulos, como en el
caso de campos sonoros difusos o altamente reverberantes (todos los ángulos de incidencia
son igualmente probables).
Cámaras anecoicas y Cámaras reverberantes
Las cámaras anecoicas o salas de absorción de ruido tienen el techo, suelo y paredes
cubiertas de un material altamente absorbente para eliminar las reflexiones. Así, el nivel de
presión sonora en cualquier dirección dada de la fuente de ruido se puede medir sin la
presencia de reflexiones interferentes, de igual forma a si se realizaran en el aire libre y a lo
alto de un mástil. Sirve para realizar medidas de campo libre.
Las cámaras reverberantes o salas de reflexión sonora tienen todas las superficies
duras y reflectantes, y nunca son paralelas entre si. Esto crea lo que se llama campo difuso,
ya que la energía sonora se distribuye aleatoria y uniformemente por todo el espacio. Al ser
más baratas de construir que las cámaras anecoicas, tienen un uso muy extendido para la
determinación de la potencia acústica de una fuente de ruido, por ejemplo.
3. CARACTERISTICAS FISIOLOGICAS DEL OIDO HUMANO
3.1- Anatomía del oído humano
El oído humano se puede dividir en tres partes: oído externo, medio e interno. El oído
externo está formado por el pabellón de la oreja, el conducto auditivo y el tímpano, el cual
vibra con las variaciones de presión sonora que incide sobre él. Las características de
conducto autidivo son tales que provocan una mayor sensibilidad para las frecuencias entre
2000 y 4000 Hz debido a las resonancias que en él se manifiestan.
El oído medio está formado por tres huesecillos articulados: martillo, yunque y estribo,
que transmiten las vibraciones sonoras a la ventana oval, que es la frontera con el oído
interno. El anterior mecanismo óseo amplifica la señal al poseer la membrana timpánica una
superficie unas veinte veces mayor que la ventana oval. Las presiones entre los oídos
externo y medio se estabilizan mediante la trompa de Eustaquio.
El oído interno o laberinto contiene unos líquidos que se desplazan con las
variaciones de presión dentro del caracol, en el que se encuentra el órgano de Corti, que
posee entre 20.000 y 30.000 células pilosas de estructura nerviosa de diferentes longitudes
que vibran según la frecuencia del sonido y que convierten las vibraciones mecánicas en
impulsos nerviosos que son transmitidos al cerebro a través del nervio auditivo.
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8
2
3
4
6
7
5
1
9
1.- CONDUCTO AUDITIVO
2.- TÍMPANO
3.- HUESECILLOS
(martillo, yunque y estribo)
4.- VENTANA OVAL
5.- CÓCLEA O CARACOL
6.- MEMBRANA BASILAR
7.- NERVIO AUDITIVO
8.- ÓRGANO DEL EQUILIBRIO
9.- TROMPA DE EUSTAQUIO
3.2- Afectaciones causadas por un exceso de ruido
Una exposición prolongada a sonidos altos causa daño a las células pilosas,
perdiendo primero los cilios y degenerándose en una segunda fase las células en su interior,
dando como resultado un deterioro progresivo de la capacidad auditiva.
Al principio, el daño de unas pocas células ciliadas no es apreciable, pero cuantas
más células pilosas resultan dañadas más dificultad encuentra el cerebro para compensar la
pérdida de información. Para cuando el receptor es consciente de la pérdida, el daño ya es
considerable e irreparable. La pérdida de audición debida a la exposición al ruido es
normalmente superior en aquellas frecuencias (alrededor de 4 kHz) en que el oído es más
sensible.
Las afectaciones que el ruido puede producir en el hombre y su relación social son
múltiples. Concretamente, en el entorno industrial, inhibe la comunicación hablada, rebaja la
productividad, enmascara las señales de advertencia acústica, incrementa la tasa de errores
y altera temporal o permanentemente la audición. Wisner sugirió la búsqueda de un índice de
malestar relacionado con el ruido, en función de los siguientes efectos del ruido sobre el
hombre:
- Incremento de la presión sanguínea
- Aceleración del ritmo cardíaco
- Contracción de los capilares de la piel
- Incremento de la tensión muscular
- Incremento del metabolismo- Lentitud en la digestión
Ruido: conceptos, efectos para la salud, equipos de medición y normativa
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Prevención
- Afectaciones del sueño
- Disminución de la capacidad de trabajo físico
- Disminución de la capacidad de trabajo mental
- Alteraciones nerviosas
- Úlceras duodenales
- Disminución de la agudeza visual y del campo visual
- Debilitamiento de las defensas del organismo
- Interferencias en la comunicación
El ruido puede provocar en el hombre desde ligeras molestias hasta enfermedades
graves. Entre 30 y 60 dB, se inician las molestias psíquicas de irritabilidad, pérdida de
atención y de interés, etc...Entre 60 dB y 90 dB aparecen reacciones neurovegetativas, como
el incremento de tensión arterial, la vasoconstricción periférica, la aceleración del ritmo
cardíaco, el estrechamiento del campo visual, la aparición de la fatiga y, para largos períodos
de exposición, la pérdida de audición por lesiones en el oído interno. A los 120 dB se llega al
límite del dolor y a los 160 dB se puede producir la rotura del tímpano, calambres, parálisis y
muerte.
3.3- Curvas isofónicas y de ponderación
Nivel de presión acústica en dB (re 20
Según lo comentado, el oído humano es más sensible a ciertas frecuencias que a
otras. Concretamente, es más sensible a altas frecuencias que a bajas frecuencias. Esto se
puede ver plasmado en la siguiente figura de Fletcher y Munson que confeccionaron unas
curvas que unen puntos de igual sensación sonora, figurando en abcisas las frecuencias y en
ordenadas los niveles de presión sonora. Estas curvas de igual sonoridad son las llamadas
isofónicas y dan la definición subjetiva de fonio como nivel de presión sonora o nivel de
sonoridad en decibelios a 1000 Hz.
12
110
110
100
100
90
90
8
80
70
70
6
60
5
50
4
4
30
30
20
20
10
10
0
-10
Fonios
Límite umbral de audición
20 31
6
125
250
500
1K
2K
4
8 K 12,5 K
Frecuencia (Hz)
Ruido: conceptos, efectos para la salud, equipos de medición y normativa
14
Prevención
Estas curvas isofónicas están inversamente relacionadas con las curvas de
ponderación que se aplican en las mediciones de ruido. La diferente sensibilidad
existente entre el oído humano y los instrumentos frente a las diversas frecuencias se
corrige mediante el uso de filtros, que más o menos logran simular la sensibilidad
humana, de acuerdo con las siguientes curvas de ponderación.
Nivel de presión acústica en dB
20
D
10
A
0
C
-10
B+C
D
-20
A
-30
B
-40
-50
-60
-70
10
20
50
100
200
500
1K
2K
5K
10 K
20 K
Frecuencia (Hz)
Existen cuatro filtros que miden el sonido siguiendo dichas curvas de ponderación
denominadas: A,B, C y D, siendo la curva A la que más se aproxima a la cuva de sensibilidad
del oído humano. Las correciones de la presión sonora según las curvas de ponderación A,B,
y C de valoración de la frecuncia estan expresadas en la tabla siguiente:
Frecuencia
en Hz
Transcurso relativo de frecuencia en dB
Curva A
Curva B
Curva C
Curva D
10
12,5
16
-70,4
-63,4
-56,7
-38,2
-33,2
-28,5
-14,3
-11,2
-8,5
20
25
31,5
-50,5
-44,7
-39,4
-24,2
-20,4
-17,1
-6,2
-4,4
-3,0
-34,6
-30,2
-26,2
-14,2
-11,6
-9,3
-2,0
-1,3
-0,8
-14
-14
-11
-22,5
-19,1
-16,1
-7,4
-5,6
-4,2
-0,5
-0,3
-0,2
-9
-7
-6
40
50
63
82
100
125
Ruido: conceptos, efectos para la salud, equipos de medición y normativa
15
Prevención
160
200
250
-13,3
-10,9
-8,6
-3,0
-2,0
-1,3
-0,1
0
0
-5
-3
-2
315
400
500
-6,6
-4,8
-3,2
-0,8
-0,5
-0,3
0
0
0
-1
0
0
630
800
1000
-1,9
-0,8
0
-0,1
0
0
0
0
0
0
0
0
1250
1600
2000
+0,6
+1,0
+1,2
0
0
-0,1
0
-0,1
-0,2
2
6
8
2500
3150
4000
+1,3
+1,2
+1,0
-0,2
-0,4
-0,7
-0,3
-0,5
-0,8
10
11
11
5000
6300
8000
+0,5
-0,1
-1,1
-1,2
-1,9
-2,09
-1,3
-2,0
-3,0
10
9
6
10000
12500
16000
-2,5
-4,3
-6,6
-4,3
-6,3
-8,5
-4,4
-6,2
-8,5
3
0
.
20000,00
-9,30
-11,20
-11,20
La red de ponderación A pondera una señal de tal forma que se aproxima a una curva de
igual sonoridad a bajos niveles de presión sonora (hasta aproximadamente 55 dB), la B a una
curva de niveles medios (entre 55 y 85 dB) y la C a una curva de igual sonoridad para niveles
altos (por encima de 85 dB).
4. MEDICION DEL RUIDO
4.1- Medición del ruido
El ruido no es un fenómeno sencillo y el oído humano tampoco actúa como un
receptor simple; esto hace que no exista una sola técnica o instrumento de medida de ruido.
La medición más simple del ruido será la que dé un solo valor representativo para toda la
medición, que en la mayoría de casos y en el entorno industrial se conoce como nivel diario
equivalente. Otra forma más compleja de medir y estudiar el ruido es por medio de un
análisis en frecuencia, en el que se representa los niveles de presión acústica con respecto a
la frecuencia que constituyen el espectro de la onda sonora.
Ruido: conceptos, efectos para la salud, equipos de medición y normativa
16
Prevención
La localización del punto de medida al evaluar la exposición al ruido debe estar lo
más cerca posible a la situación habitual de los oídos del trabajador. La posición correcta del
operador al realizar la medida es de situar el sonómetro o micrófono perpendicular a la fuente
sonora, separándolo al máximo del cuerpo y sin colocarse excesivamente cerca de la fuente
de ruido. El tiempo de medición debería ser el necesario para estabilizar la medida.
Se mencionan a continuación los conceptos básicos relacionados con la medición de
ruido, desde la perspectiva del nivel diario equivalente y del espectro de la onda sonora.
4.1.1.- Definiciones relacionadas con la obtención del nivel diario equivalente y el nivel
de pico
Ruido estacionario, estable o continuo: Es aquél en el que el nivel de presión acústica
permanece constante a lo largo del tiempo. Según el Real Decreto 1316/89, se considera
estable cuando se cumple la condición de que la diferencia entre los valores máximos y
mínimos del nivel de presión acústica ponderado A, medido utilizando las características
"SLOW" de velocidad de captura de acuerdo con la norma CEI 651, es inferior a 5 dB.
Ruido no estacionario: Puede ser intermitente o fluctuante, y seria aquel que no
cumple las condiciones mencionadas en el párrafo anterior. Ruido intermitente seria aquel
cuyo nivel disminuye repentinamente hasta el nivel de ruido de fondo varias veces durante el
período de medición y se mantiene a un nivel superior al del ruido de fondo durante 1
segundo al menos. Ruido fluctuante es el que cambia su nivel constantemente y de forma
apreciable durante el período de medición.
Ruido de impulso o impacto: El nivel de presión sonora decrece exponencialmente
con el tiempo, cumpliéndose que el ruido dura menos de 1 segundo.
dB
Presión
RUIDO ESTACIONARIO
dB
Tiempo
Presión
RUIDO IMPULSIVO
dB
Presión
RUIDO FLUCTUANTE
Tiempo
Tiempo
Ruido: conceptos, efectos para la salud, equipos de medición y normativa
17
Prevención
Nivel de pico: Es el valor máximo de la presión acústica instantánea expresada en
pascals o en dB, tomando como presión de referencia los 20 ?Pa. Cabe destacar que, según
el R.D. 1316, el nivel de pico debe medirse sin ninguna ponderación en frecuencia y además,
la constante de tiempo (en el ascenso) del medidor de pico no ha de superar los 100 sg.
Nivel de presión acústica continuo equivalente: El valor ideal para caracterizar un
ruido variable es el equivalente a un ruido constante que tuviera la misma energía que el
ruido variable en el periodo de tiempo estudiado, calculado por medio de la fórmula del valor
eficaz. Este nivel contiene dos conceptos: El nivel en dB y el tiempo de exposición. Esto
viene definido por la expresión:
L eq,T = 10 log
1
T
(t )  dt


 P0 
t2  p
∫t1
2
Siendo:
Leq,T : Nivel de presión acústica continuo equivalente en dB
T = t2 - t1 : Tiempo de exposición
p(t) : Presión acústica enstantánea en Pa
P0 : Presión de referencia = 20 Pa (20 · 10-6 Pa)
Si se tienen los niveles de presión acústica de n medidas discretas con un período de
muestreo distinto para estas muestras, la expresión del nivel de presión acústica continuo
equivalente viene dado por la expresión:
L eq,T
Li

1 i =n 
10
= 10 log
Ti ⋅ 10 

T i =1 


∑
Nivel de presión acústica continuo equivalente ponderado A: Es el valor del nivel de
presión acústica continuo equivalente cuando la presión acústica se mide a través de un filtro
de ponderación A según la CEI 651 (UNE 20464-90)
Nivel diario equivalente: Es el nivel de presión acústica continuo equivalente
ponderado "A", cuando el tiempo de exposición se normaliza a una jornada de trabajo de 8 h.
Si se tiene el nivel de presión acústica continuo equivalente ponderado A de un ruido durante
un tiempo T, el nivel diario equivalente se calculará por:
L Aeq,d = L Aeq,T + 10 log
T
8
Ruido: conceptos, efectos para la salud, equipos de medición y normativa
18
Prevención
Siendo:
LAeq, d : Nivel diario equivalente (Tiempo exposición = 8h) en dBA
LAeq,T : Nivel de presión acústica continuo equivalente ponderado A en dBA.
T : Tiempo de exposición al ruido en h/día
Nivel semanal equivalente: Se utiliza cuando hay una variación significativa entre los niveles
diarios equivalentes de cada día. Su fórmula de cálculo es:
L Aeq,s
1 i =m
= 10 log
10
5 i =1
∑
L Aeq,di
10
Siendo:
LAeq,s : Nivel semanal equivalente en dBA
m : Número de días a la semana en los que el trabajador está expuesto al
ruido.
LAeq,di : Nivel diario equivalente del día "i"
Operaciones matemáticas relacionadas con dB
Un factor que puede influir en la precisión de las medidas es el nivel de ruido de fondo
comparado con el nivel de sonido que se está midiendo. Obviamente, el ruido de fondo no
debe enmascarar el sonido de interés, por lo que se debe restar al resultado de la medición
total. Por otro lado, si se miden niveles de presión sonora distintos a los que está sometido
un operario a lo largo de su jornada laboral, se sumarán para hallar el equivalente diario.
Todo ello implica hacer operaciones matemáticas relacionadas con logaritmos.
Suma de niveles sonoros
Al ser la escala de dB una escala logarítmica, no se pueden sumar o restar
aritméticamente dos o más niveles de ruido expresados en dB. Hay dos formas de sumar o
restar ruidos: gráficamente o mediante fórmulas.
Ruido: conceptos, efectos para la salud, equipos de medición y normativa
19
Prevención
Suma gráfica
Se supone que se desea sumar, por ejemplo, el ruido provocado por dos máquinas
(L1 y L2 ), el procedimiento a seguir sería:
-
Medir el nivel de presión sonora de cada máquina por separado (L1 y L2),
y hallar la diferencia entre estos dos niveles (L1-L2).
-
Introducir la diferencia en las abcisas del siguiente gráfico. Subir hasta que
corte la curva y después hallar el valor correspondiente en el eje de
ordenadas.
-
Sumar el valor indicado (L) en el eje de ordenadas al nivel de la máquina
más ruidosa. Esto da la suma de niveles de presión sonora de las dos
máquinas.
∆L dB
3
2
1,7
1
0
3
5
10
15
(L2 - L1) dB
Suma por fórmulas
Se parte del mismo supuesto anterior: la suma de ruido provocado por dos máquinas
(L1 y L2 ). Las fórmulas que permiten hallar los niveles de presión acústica son:
Ruido: conceptos, efectos para la salud, equipos de medición y normativa
20
Prevención
P 
L1 = 10 log 1 
 P0 
P1 =
P02
PT2
2
P 
L 2 = 10 log 2 
 P0 
⋅ 10
=
L1
P2 =
10

P02 10
L1
10

+ 10
L2
P02
2
⋅ 10
L2
10



10 
El nivel de presión acústica total será LT , en dB:
P 
L T = 10 log T 
 P0 
2
;
L2
 L110

+ 10 10 
L T = 10 log10


Si se tienen n fuentes de ruido, la fórmula quedaría:
L T = 10 log
i =m
10
∑
i 1
Li
10
=
Si lo que se quiere es sumar n distintos niveles de presión acústica continua
equivalente ponderada según sus tiempos de exposición, para hallar el nivel diario
equivalente al que está sometido un trabajador, se aplicará la siguiente fórmula:
Li
1 i =n
Ti ⋅ 10 10
L T = 10 log
8 i =1
∑
Ruido: conceptos, efectos para la salud, equipos de medición y normativa
21
Prevención
Resta de niveles sonoros
Resta gráfica
El procedimiento es muy parecido al de la suma de niveles sonoros. Se supone que,
por ejemplo, se desea restar del ruido total (LT ) el ruido de fondo (LN ) para saber el ruido de
una máquina concreta.
- Medir el nivel de presión sonora total (LT) con la máquina funcionando, y medir
también el nivel de ruido de fondo (LN) con la máquina apagada. Se halla la diferencia entre
las dos lecturas.
- Introducir la diferencia en el eje de abcisas del siguiente gráfico. Subir hasta que
corte la curva, y después obtener el valor correspondiente en el eje de ordenadas.
- Restar el valor indicado en el eje de ordenadas al nivel de ruido total medido. Esto
da el nivel sonoro de la máquina.
∆L dB
7
6
5
4
3
2
1
1
2
3
4
5
6
7
8
(LS+N-LN) dB
Resta por fórmulas
La deducción de la fórmula a aplicar sería igual que para el caso de suma de niveles
sonoros, pero con el signo negativo correspondiente. La expresión final para la resta sería:
L2
 L110

+ 10 10 
LM = 10 log10


Ruido: conceptos, efectos para la salud, equipos de medición y normativa
22
Prevención
4.1.2.- Definiciones relacionadas con la obtención del espectro de la onda
Si nos interesa conocer como se distribuye la energía acústica en cada una de las
frecuencias o grupos de frecuencias que componen el ruido estudiado, analizaremos el
espectro de la onda sonora.
Si retomamos la onda compuesta por la suma de dos tonos simples incluida en el
apartado "Conceptos físicos relacionados con el sonido", vemos que su espectro de la onda
sonora tendría 2 líneas de magnitud proporcional al valor eficaz de cada una de ellas
p = P0 (sen t + 0,3 sen 3t)
P
P
Prms = 0,707
0
0,212 P0
T
F
f
3f
Si la onda fuese cuadrada, estaría formada por un gran número de tonos puros
decrecientes en amplitud de frecuencias f (fundamental), 3f (tercer armónico), 5f (quinto
armónico), etc...
P
Prms
T
F
f
3f
Ruido: conceptos, efectos para la salud, equipos de medición y normativa
5f
7f
23
Prevención
Lo que se hace es dividir el espectro de frecuencias en grupos de frecuencias o
bandas en vez de estudiar las frecuencias una a una, siendo las más utilizadas las bandas de
octava y tercio de octava de ancho.
Bandas de octava: Se denomina banda de octava (el nombre de octava se deriva del
hecho que una octava abarca ocho notas de la escala diatónica musical) al grupo de
frecuencias comprendidas entre dos frecuencias f1 y f2 que cumplen la relación:
f2 = 2 ⋅ f1
Además, la frecuencia central de la banda de octava es la media geométrica de las
frecuencias extremas:
fc = f1 ⋅ f2
De las dos ecuaciones anteriores se deduce:
f1 =
fc
2
;
f2 = 2 ⋅ fc
La frecuencia central se utiliza para denominar la banda, es decir, a la banda de
octava con frecuencias extremas f1= 707 Hz y f2= 1414 Hz se le denomina banda de
octava de 1000 Hz. Conviene comentar que la banda se va haciendo "más ancha" (con más
frecuencias componentes) conforme aumenta la frecuencia. Por ejemplo, en al banda de
frecuencia central de 63 Hz, entran las frecuencias comprendidas entre 44 y 89 Hz, mientras
que en la banda de frecuencia central 500 Hz, entran las frecuencias comprendidas entre 353
y 707 Hz.
Bandas de tercio de octava: Cuando se desea un análisis más detallado, se utilizan
las bandas de tercio de octava. Una banda de tercio de octava es un grupo de frecuencias
comprendidas entre dos frecuencias f1 y f2 , que cumplen la relación
f2 = 3 2 ⋅ f1 = 1,26 ⋅ f1
Además, la frecuencia central de la banda es la media geométrica de las dos
frecuencias extremas:
fc = f1 ⋅ f2
Ruido: conceptos, efectos para la salud, equipos de medición y normativa
24
Prevención
Las frecuencia medias para las bandas de octava y tercio de octava están
normalizadas en al Norma UNE-74002-78 (ISO-266)
Hz
16
18
20
22
25
28
31,5
35,5
40
45
50
56
63
71
80
90
100
112
125
140
160
1/1
Oct
•
1/3
Oct
•
•
•
•
•
•
•
•
•
•
•
•
•
•
Hz
1/1 Oct 1/3 Oct
Hz
•
160
180
200
224
250
280
315
355
400
450
500
560
630
710
800
900
1000
1120
1250
1400
1600
•
•
•
•
•
•
•
•
•
1600
1800
2000
2240
2500
2800
3150
3550
4000
4500
5000
5600
6300
7100
8000
9000
10000
11200
12500
14000
16000
•
•
1/1 Oct 1/3 Oct
•
•
•
•
•
•
•
•
•
•
•
•
•
•
•
•
•
Si se desea conocer el nivel de presión acústica de un ruido cuyos niveles de presión
en bandas de octava están dados en la siguiente tabla, se aplicaría la fórmula siguiente:
fc (Hz)
31,5
63
125
250
500
1k
2k
4k
8k
Li (dB)
89
89
86
78
84
86
90
91
90
L total ( dB) = 10 log
i=9
10
∑
i 1
Li
10
= 95,75dB
=
Ruido: conceptos, efectos para la salud, equipos de medición y normativa
25
Prevención
La división en bandas se realiza a través de filtros electrónicos que rechazan
cualquier sonido con frecuencias que estén fuera de la banda seleccionada.
Ancho de banda
1 Octava
dB
dB
1/3 Octava
Sonido
rechazado
Hz
63
125 250 500
1K
2K
4K
8K
Sonido
rechazado
Sonid
o
Hz
Frecuencia central
Ruido blanco: Es un ruido de banda ancha que tiene las frecuencias uniformemente
distribuidas a lo largo de la gama audible, siendo su energía constante por unidad de
frecuencia según su escala lineal. Su espectro en octavas y tercios de octava es una recta de
pendiente 3 dB por octava.
Ruido rosa: Es un ruido de banda ancha con un contenido de energía inversamente
proporcional a la frecuencia, siendo su espectro con una escala lineal de frecuencias una
recta de pendiente -3 dB por octava. Su espectro en octavas y tercios de octava es una recta
de valor constante.
4.2.- Instrumentos de medida
Para la medida del nivel diario equivalente y el nivel de pico se utilizan los sonómetros
y los dosímetros, mientras que para la medición del espectro de onda sonora se utilizaría un
analizador de espectro.
4.2.1.- Sonómetros
El sonómetro es un instrumento diseñado para responder al sonido aproximadamente
de la misma forma que el oído humano y para dar medidas objetivas reproducibles del nivel
de presión sonora. Cada sistema consta de un micrófono, una sección de procesado y una
unidad de lectura.
Hay dos tipos básicos de sonómetros: los sonómetros que sólo nos permiten medir el
nivel de presión acústica ponderado A de un ruido estable (según R.D.1316/89) y que se
ajustan a las condiciones marcadas en la CEI 651 , y los sonómetros integradores
promediadores, que pueden emplearse para medir el nivel de presión acústica continuo
equivalente ponderado A de cualquier tipo de ruido, y que se ajustan, además, a las
prescripciones establecidas en la CEI 804.
Ruido: conceptos, efectos para la salud, equipos de medición y normativa
26
Prevención
Estas normas CEI clasifican asimismo los sonómetros en distintos tipos según la
variación máxima de sensibilidad en dB, siendo los de Tipo 0 los mejores (de laboratorio) y
los de tipo 3 los peores. El R.D.1316/89 obliga a utilizar sonómetros de Tipo 2 como mínimo,
aunque para mediciones que exijan una especial precisión, recomienda los sonómetros del
Tipo 1.
De todas formas, todos los sonómetros tienen unos elementos comunes, que se
analizan a continuación:
Salida
Detector de
sobrecarga
Micrófono
Pantalla
Preamplificador
Redes de
ponderación
Filtros
Amplificador
Detector
RMS
Constantes de
tiempo “F” y “S”
92,6
Circuito de
retención
Micrófonos
El micrófono convierte la presión acústica de la señal sonora en una señal eléctrica
equivalente. El tipo de micrófono más adecuado para los sonómetros es el micrófono
condensador, que combina precisión con estabilidad y fiabilidad. Éste se compone de dos
placas cargadas eléctricamente, separadas entre ellas por un dieléctrico de aire formando un
condensador eléctrico. Una de las placas es rígida y la otra es un ligero diafragma que se
mueve en función de la presión acústica que actúa sobre él.
Los micrófonos a condensador prepolarizado tienen el añadido del polímero que
contiene una carga eléctrica unida a sus moléculas montado en la placa rígida, por lo que se
evita la tensión de prepolarización con el consiguiente ahorro de consumo eléctrico en las
baterías, y de espacio.
La sensibilidad de un micrófono es el cociente entre la tensión que produce a circuito
abierto y la presión que actúa sobre él. (Unidades: mV/Pa)
La respuesta en frecuencia de un micrófono es la curva de variación de la sensibilidad
con la frecuencia. Lo ideal es que se mantenga constante la sensibilidad para todo el rango
de frecuencias de interés (normalmente las audibles). Los micrófonos de 1" se utilizan hasta
8 kHz, los de 1/2" se utilizan hasta 20 kHz, y para medidas de ultrasonidos se utilizan
micrófonos de 1/4 o 1/8", que pueden llegar a los 140 KHz.
El rango dinámico es la diferencia entre los límites superior e inferior de presión
acústica, dentro de la cual el micrófono responde linealmente. El límite inferior viene
determinado por el ruido de fondo del propio micrófono. Como límite superior se admite aquel
valor de la presión acústica con el que se produce una distorsión del 3 %.
Ruido: conceptos, efectos para la salud, equipos de medición y normativa
27
Prevención
Los sonómetros, y especialmente sus elementos más delicados, los micrófonos,
deben utilizarse con precaución ante las siguientes situaciones:
- Viento: el viento soplando a través del micrófono produce mucho ruido extraño. Para
reducir este ruido, se utilizarán las bolas de espuma porosa a modo de pantalla antiviento.
- Temperatura: Los sonómetros acostumbran a poder trabajar sin problemas en la
gama que va entre los -10 ºC y los 50 ºC. Sin embargo, conviene no olvidar que los cambios
bruscos de temperatura pueden llevar a una condensación del micrófono.
- Vibración: Aunque el micrófono y el sonómetro son relativamente insensibles a la
vibración, siempre conviene aislarlos de vibraciones fuertes y choques.
Preamplificador
La señal eléctrica producida por el micrófono es bastante pequeña y por lo tanto es
amplificada mediante un preamplificador antes de ser procesada. Esto equivale a adaptar la
impedancia del micrófono a la del sonómetro.
Redes de ponderación de frecuencia
Se ha comentado anteriormente (punto 3.3) la necesidad de que los medidores de
presión acústica midan el sonido de una forma parecida a como es la respuesta subjetiva del
oído humano al ruido.
Es relativamente sencillo construir un circuito electrónico cuya sensibilidad varíe con
la frecuencia de la misma forma que el oído humano, simulando así las curvas de igual
sonoridad. Los valores de la atenuación (o amplificación) para las redes de ponderación A,B
y C están definidas en la Norma UNE-20464-90 (CEI651)
Es muy corriente que los sonómetros dispongan de las tres redes A, B y C y de una
salida LINEAL ("Lin."). Esta última red no pondera la señal, permitiendo que pase sin
modificaciones.
Amplificador
Es el dispositivo encargado de amplificar las señales eléctricas hasta valores
adecuados para ser tratadas. Deben ser precisos, con amplio margen de frecuencias y
dinámico, y producir una distorsión mínima en la señal.
Circuito RMS, promediado en el tiempo de la señal y pantalla
La señal, una vez ponderada en frecuencia y amplificada, se eleva al cuadrado para
obtener el valor eficaz RMS, para hallar un valor que esté directamente relacionado con la
cantidad de energía del sonido medido.
Ruido: conceptos, efectos para la salud, equipos de medición y normativa
28
Prevención
Debido a las rápidas variaciones del ruido, se introduce en la cadena de medición un
promediador de tiempo de tipo exponencial. Las dos constantes de tiempo tradicionalmente
más utilizadas son: SLOW (1 segundo) y FAST (0,125 segundos), aunque es normal contar
con la red de ponderación en tiempo IMPULSE, que promedia con una constante de 35
milisegundos. La medición en IMPULSE y ponderación frecuencial A nos permite también
asumir que si no ha superado los 130 dB(A), el valor de pico no habrá superado los 140 dB,
según lo exigido en el R.D.1316/89.
De todas formas, los sonómetros y dosímetros que cumplan con el mencionado Real
Decreto para mediciones de pico normalmente miden directamente los 140 dB con una
constante de tiempo en el ascenso, en la medida del pico, inferior a 100 microsegundos. Se
considera el nivel de presión acústica de
pico como el nivel máximo instantáneo alcanzado. La medida del nivel de pico ha de hacerse
sin ponderación de frecuencias (dB).
Por último, la pantalla nos da el valor numérico en dB de la medida efectuada, según
las ponderaciones en tiempo y frecuencia utilizadas. Normalmente, los indicadores actualizan
el valor cada segundo, permitiendo una lectura cómoda. Los indicadores acostumbran a estar
dotados de circuitos de retención del valor máximo y del valor mímimo.
Las mediciones con sonómetros acostumbran a ser bastante cortas cuando el ruido
es suficientemente estable, el tiempo necesario para que se estabilice la pantalla que nos
indica el nivel de presión acústica continuo equivalente.
4.2.2.- Dosímetros
Las medidas de exposición al ruido sobre individuos que se mueven en ambientes de
ruido muy diferentes durante su jornada laboral se pueden obtener mejor utilizando un
dosímetro y no un sonómetro. La persona expuesta al ruido deberá llevar consigo el
dosímetro un periodo de tiempo suficientemente largo y representativo de su actividad.
Los dosímetros muestran el porcentaje de dosis de ruido permitida diariamente. El
instrumento suma todo el ruido recibido durante el tiempo en el que ha estado funcionando.
Para el cálculo de la dosis de ruido, se utiliza una base de 90 dB(A) para una jornada de 8
horas, que será el 100 % de dosis. Hay unas tablas que transforman este % de dosis en nivel
diario equivalente para los dosímetros más antiguos.
El R.D.1316/89, que es la referencia legislativa española para el ruido, establece unos
criterios de valoración en función del nivel diario equivalente de ruido al que están sometidos
los trabajadores.
Si se mide el ruido mediante dosímetro, la relación existente entre el tanto por uno de
la Exposición Máxima Permisible (0/1EMP) y el Nivel Diario Equivalente debe cumplir la
siguiente ecuación:
(
L Aeq,d = 90 + 10 log 0 EMP
1
)
Ruido: conceptos, efectos para la salud, equipos de medición y normativa
29
Prevención
siendo LAeq,d el Nivel Diario Equivalente y 0/1EMP el tanto por uno de la exposición
máxima permisible (90 dB(A)), transformando el tanto por ciento que nos indica el "display"
del dosímetro en tanto por uno, y corregido en función de la relación entre el tiempo de
exposición y el tiempo de medida.
Con respecto al cálculo de la dosis de ruido, la ISO1999 establece que para doble
energía (+3 dB), el tiempo de exposición debe disminuirse la mitad, mientras que la
Administración Profesional de Seguridad e Higiene Americana (OSHA) admite aumentos de
+5 dB para disminuir el tiempo de exposición a la mitad, y viceversa.
Ruido: conceptos, efectos para la salud, equipos de medición y normativa
30
Prevención
ISO
Dosis de
Ruido (%)
(Europa)
dB
(A)
OSHA
Tiempo máx.
(Hrs-Min)
(USA)
10
80
15
82
20
83
25
84
30
85
16-0
40
86
13-56
50
87
12-8
60
88
10-34
80
89
9-11
100
90
8-0
ISO
→
← OSHA
Criterio para
125
91
6-56
Criterio para
Nivel máx.
160
92
6-4
Nivel máx.
permitido de
5-17
permitido de
200
93
dosis de ruido
250
94
4-36
exposición
40 horas
315
8 horas
95
4-0
semanales
400
96
3-29
diarias
500
97
3-2
630
98
2-50
800
99
2-15
1000
100
2-0
1250
101
1-44
1600
102
1-31
2000
103
1-19
2500
104
1-9
3150
105
1-0
4000
106
0-52
5000
107
0-46
6300
108
0-40
8000
109
0-34
10000
110
0-30
12500
111
0-26
16000
112
0-23
20000
113
0-20
25000
114
0-17
31500
115*
0-15 o menos
* Nivel estacionario máximo permitido por OSHA
Ruido: conceptos, efectos para la salud, equipos de medición y normativa
31
Prevención
Los dosímetros modernos también pueden mostrar directamente el nivel diario
equivalente, siendo por esta razón también sonómetro (cumpliendo con las CEI 651 y 804
correspondientes).
4.2.3.- Analizador de espectro
Interesa saber no solo el nivel de presión acústica producido por el ruido, sino
también como se distribuye la energía acústica en cada una de las frecuencias o grupos de
frecuencias. Los analizadores de espectro consisten en una serie de filtros de paso de banda
de ancho conveniente, por ejemplo bandas de octava o tercio de octava. Haciendo pasar la
señal acústica convenientemente, se conoce la distribución de energía del sonido en cada
una de las bandas del espectro que nos pueda interesar.
Los filtros vienen definidos por su ganancia, que sería el cociente entre la tensión de
salida y la tensión de entrada. Un filtro paso banda es un filtro ideal cuya ganancia es:
- Constante, y además igual a 1 (ganancia en dB igual a cero), para las frecuencias
comprendidas en la banda de ancho f2-f1
- Ganancia 0 (en dB igual a menos infinito) para las restantes frecuencias
G=
FILTRO
Ve
Vs
Vs
Ve
Si se expresa en dB:
G(dB) = 20log
G(dB)
Vs
Ve
G(dB)
0
0
-3
B= f2-f1
B = Ancho de banda ideal
B= f2-f1
f
f1
f2
f
f1
f2
En la práctica es imposible construir un filtro con una caída tan brusca en las
frecuencias f1 y f2. Para los fitros no ideales, se define el ancho de banda como la diferencia
entre las frecuencias f2 y f1 en las cuales la ganancia es -3 dB.
Ruido: conceptos, efectos para la salud, equipos de medición y normativa
32
Prevención
Cuanta mayor información se necesite acerca de un ruido, más estrecha tiene que ser
la banda, y más detalladamente coneceremos el espectro correspondiente al ruido medido.
El espectro en frecuencia del ambiente ruidoso es muy útil antes de elegir los
materiales absorbentes de los recintos tratados acústicamente o de los protectores auditivos.
Para identificar fuentes de ruido concretas, para medir la eficacia de modificaciones internas
de las máquinas y para seguir las fuentes de ruido inducidas por vibraciones, se pueden usar
Filtros de banda estrecha (1/3, 1/12 o 1/24 de octava).
Por último, conviene decir que la mayoría de sonómetros modernos están dotados de
filtros de octava y tercios de octava, para poder realizar un análisis por frecuencias, aunque
sin llegar al nivel de detalle que puedan dar los analizadores de espectro actuales.
Para más información se puede consultar el Manual de equipos de Agentes Físicos
(DSH-ME-haf).
4.3.- Calibración de equipos
Los sonómetros, dosímetros y analizadores de espectro se deben calibrar para
obtener resultados exactos y precisos. Para sonómetros y dosímetros, la mejor forma de
calibrar es a través de un calibrador acústico o pistófono que se acopla encima del micrófono,
y que proporciona un nivel de presión sonora definido (94 dB, por ejemplo) a una frecuencia
fija (1000 Hz, por ejemplo). Los calibradores deben cumplir con la norma CEI 942.
La calibración mediante pistófono cumple con lo exigido por el R.D.1316/89, que
obliga a verificar los instrumentos de medida, mediante un calibrador acústico o sistema
equivalente, antes y después de cada medición. Sin embargo, el sistema mencionado en el
párrafo anterior puede considerarse como una calibración de campo o comprobación, que no
es lo mismo que una calibración completa de laboratorio, en la que se analizan las
respuestas en bandas estrechas de frecuencias, además de otros parámetros.
Se han establecido unas preceptivas calibraciones en laboratorio externo, llamadas
verificaciones primitivas, periódicas o después de reparación, obligatorias a raíz de la
publicación de la Orden de 16 de Diciembre de 1998 por la que se regula el control
metrológico del Estado sobre los instrumentos destinados a medir niveles de ruido audible.
Cada año como máximo, los sonómetros y pistófonos deben pasar una verificación en
laboratorio externo autorizado por la Comunidad Autónoma.
4.4.- Número de mediciones a efectuar
Según el R.D.1316/89, el objetivo básico de las mediciones es el de posibilitar la toma
de decisión sobre el tipo de actuación preventiva a emprenderse; Así, cuando uno de los
niveles establecidos por el mencionado Real Decreto se sitúe dentro del margen de error de
las mediciones, deberá optarse por suponer que se supera dicho nivel o incrementar el
número de mediciones (tratando estadísticamente los correspondientes resultados, si es
necesario) y/o su duración, llegando en el límite a que el tiempo de medición coincida con el
de exposición.
Ruido: conceptos, efectos para la salud, equipos de medición y normativa
33
Prevención
5. VALORACION DEL RUIDO OBTENIDO
La valoración del ruido, una vez realizadas las mediciones, se efectuará en base a las
disposiciones o normas relacionadas con la protección de los trabajadores frente a los
riesgos derivados de la exposición al ruido.
5.1.- Disposiciones
Por disposición se entiende cualquier Real Decreto, Directiva, Reglamento o
disposición administrativa que ha sido aprobada por la autoridad competente y que tiene
carácter vinculante.
Existen tres grandes grupos de disposiciones sobre el ruido, que responden a
distintas directivas que se han traspuesto al ordenamiento jurídico español de la siguiente
forma:
5.1.1.- Directiva de inmisión
Es la Directiva del Consejo 86/188/CEE de 12 de Mayo de 1986 relativa a la
protección de los trabajadores contra los riesgos debidos a la exposición al ruido durante el
trabajo.
El R.D. 1316/89 de 27 de Octubre sobre protección de los trabajadores frente a los
riesgos derivados de la exposición al ruido durante el trabajo traspuso al ordenamiento
jurídico español la mencionada directiva, siendo de aplicación desde el 1 de Enero del 90. En
el Anexo 1 se incluye dicho Real Decreto.
Conviene mencionar la aparición de la Directiva 2003/10/CE del Parlamento Europeo
y del Consejo de 6 de Febrero de 2003 sobre disposiciones mínimas de seguridad y salud
relativas a la exposición de los trabajadores a los riesgos derivados de los agentes físicos
(ruido). Esta Directiva aún no ha sido traspuesta al ordenamiento legislativo español.
5.1.2.- Directivas de emisión
Directiva del Consejo 89/392/CEE de 14 de Julio, relativa a la aproximación de las
legislaciones de los Estados miembros sobre máquinas.
Esta directiva ha sido traspuesta al ordenamiento jurídico español mediante el R.D.
1435/92 de 27 de Noviembre; En él se ordena que los riesgos debidos al ruido sean los
menores posibles, considerando el progreso técnico y la disponibilidad de medios de
reducción, en particular en la fuente. Se estipula que el fabricante debe dar información
cuantitativa (declaración de ruido) del ruido emitido por las máquinas.
Directivas Maquinaria de Obra: Conjunto de 19 Directivas sobre determinación y
limitación de la potencia acústica admisible de determinado material y maquinaria de obra.
Ruido: conceptos, efectos para la salud, equipos de medición y normativa
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Prevención
Estas directivas han sido traspuestas al ordenamiento jurídico español mediante el
R.D. 245/1989 de 27 de Febrero; En él se limita la emisión sonora de la maquinaria de obra y
obligan a que los valores de emisión sean determinados y certificados por laboratorios
acreditados.
Directiva 2000/14/CE de 8 de Mayo, relativa a la aproximación de las legislación de
los Estados miembros sobre emisiones sonoras en el entorno debidas a las máquinas de uso
al aire libre.
La mencionada Directiva a sido traspuesta a través del R.D. 212/2002, de 22 de
Febrero, por el que se regulan las emisiones sonoras en el entorno debidas a determinadas
máquinas de uso al aire libre.
5.1.3.- Directivas sobre protección auditiva
Directiva 89/686/CEE del 21 de Diciembre relativa a la aproximación de las
legislaciones de los Estados miembros sobre equipos de protección individual.
Esta directiva ha sido traspuesta al ordenamiento jurídico español mediante el R.D.
1407/92 de 20 de Noviembre. En él se especifica que podrán comercializarse libremente en
cualquier país comunitario los protectores auditivos que lleven la marca CE y vayan
acompañados de una declaración del fabricante indicando que el protector cumple los
requisitos esenciales fijados en el R.D. y que han sido comprobados por un organismo
autorizado para ello.
Directiva 89/656/CEE del 30 de Noviembre relativa a las disposiciones mínimas de
seguridad i salud para la utilización por los trabajadores en el trabajo de equipos de
protección individual. En esta Directiva se dan las condiciones y criterios para la selección,
uso y mantenimiento de los protectores auditivos.
Esta directiva ha sido traspuesta al ordenamiento jurídico español mediante el
R.D.773/1997 de 30 de Mayo "Reglamento relativo a la utilización por los trabajadores de
Equipos de Protección Individual".
5.2.- Normas
Por normas se entiende cualquier especificación técnica aprobada por un Organismo
Normalizador (ISO para la normalización internacional, CEN para la normalización europea, y
AENOR para la normalización española) y sin carácter vinculante. Las normas que se
comentan a continuación se refieren a las Directivas anteriores que de algún modo o otro
afectan:
Ruido: conceptos, efectos para la salud, equipos de medición y normativa
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Prevención
Directiva 86/188/CEE (R.D. 1316/89)
Para la implementación de esta Directiva se precisan o son de ayuda la siguiente
serie de normas:
- Normas sobre instrumentos de medida (entre otras la CEI651 y la CEI804)
- Normas sobre evaluación de ruido
- Normas sobre estimación de la pérdida auditiva inducida por el ruido (ISO1999)
- Normas sobre audiometrías y audiómetros
Directiva 89/392/CEE (R.D. 1435/92)
Para la implantación de esta Directiva, se precisan o son de ayuda las siguientes
normas:
- Normas B (tipo 1) para la determinación de la emisión de ruido de cualquier tipo de
fuente sonora
- Normas B (tipo 2) para la declaración y verificación del ruido emitido por las
máquinas
- Normas B (tipo 3) que facilitan un conjunto de guías para el diseño de máquinas y
lugares de trabajo con bajo nivel de ruido.
- Normas C (tipo 1) o "códigos de ensayo de ruido" , que cubren una familia de
máquinas y dan toda la información precisa para llevar a cabo eficazmente la
determinación, declaración y verificación de las características de emisión acústica
de las máquinas (hay bastantes de estas normas que han sido solamente editadas
por DIN, que es el organismo de normalización alemán).
* Códigos de ensayo de ruido específicos para maquinaria de madera
* Códigos de ensayo de ruido específicos para máquinas herramienta
* Códigos de ensayo de ruido específicos para máquinas de fabricación de
productos, procesado y manipulación de alimentos
* Códigos de ensayo de ruido específico para máquinas manuales
* Códigos de ensayo de ruido específico para máquinas utilizadas en
construcción, canteras y agricultura
* Códigos de ensayo de ruido específico para ordenadores y máquinas de
oficina
* Códigos de ensayo de ruido específicos para componentes de máquinas y
equipos diversos
Ruido: conceptos, efectos para la salud, equipos de medición y normativa
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Prevención
-
Normas C (tipo 2), que dan detalladas prescripciones de seguridad para una
máquina o familia de máquinas, dando prescripciones obligatorias y
prescripciones opcionales.
Directivas 89/686/CEE (R.D. 1407/92) y 89/656/CEE
Para la implementación de esta Directiva y los Reales Decretos correspondientes, se
precisan una serie de normas referentes a la medida de la atenuación sonora en general y de
los distintos tipos de protectores auditivos, su selección, uso y mantenimiento, la pérdida por
inserción de los protectores tipo orejera y la estimación de la reducción del ruido cuando se
llevan protectores auditivos ( la UNE-EN ISO4869).
En cuanto a la selección de protectores auditivos, se dispone de la norma UNE-EN
ISO4869-2, que posibilita la selección de los protectores auditivos más adecuados según tres
métodos: Método de las bandas de octava, método HML y método SNR.
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