Como todo movimiento ondulatorio, el sonido puede representarse como una suma de curvas sinusoides con un factor de amplitud, que se pueden caracterizar por las mismas magnitudes y unidades de medida que a cualquier onda de frecuencia bien definida: Longitud de onda (λ), frecuencia (ν) o inversa del período (T), amplitud que indica la cantidad de energía que contiene una señal sonora) y no hay que confundir amplitud con volumen o potencia acústica. Y finalmente cuando se considera la superposición de diferentes ondas es importante la fase que representa el retardo relativo en la posición de una onda con respecto a otra.
Sin embargo, un sonido complejo cualquiera no está caracterizado por los parámetros anteriores, ya que en general un sonido cualquiera es una combinación de ondas sonoras que difieren en los cinco parámetros anteriores. La caracterización de un sonido arbitrariamente complejo implica analizar tanto la energía transmitida como la distribución de dicha energía entre las diversas ondas componentes, para ello resulta útil investigar:
Potencia acústica: El nivel de potencia acústica es la cantidad de energía radiada en forma de ondas por unidad de tiempo por una fuente determinada. La potencia acústica depende de la amplitud.
Espectro de frecuencias que permite conocer en qué frecuencias se transmite la mayor parte de la energía.
El sonómetro no mide el sonido. Hasta la fecha (2008), no se ha podido diseñar un instrumento que mida de forma eficaz el sonido tal y como es percibido por el oído humano. Por lo que este instrumento de medida sirve exclusivamente para medir niveles de presión sonora (de los que depende la amplitud y, por tanto, la intensidad acústica y su percepción, sonoridad).
En concreto, el sonómetro mide el nivel de ruido que hay en determinado lugar y en un momento dado. La unidad con la que trabaja el sonómetro es el decibelio. Si no se usan curvas ponderadas (sonómetro integrador), se entiende que son (decibeliosSPL).
Cuando el sonómetro se utiliza para medir lo que se conoce como contaminación acústica (ruido molesto de un determinado paisaje sonoro) hay que tener en cuenta qué es lo que se va a medir, pues el ruido puede tener multitud de causas y proceder de fuentes muy diferentes. Para hacer frente a esta gran variedad de ruido ambiental (continuo, impulsivo, etc.) se han creado sonómetros específicos que permitan hacer las mediciones de ruido pertinentes.
En los sonómetros la medición puede ser manual, o bien, estar programada de antemano. En cuanto al tiempo entre las tomas de nivel cuando el sonómetro está programado, depende del propio modelo. Algunos sonómetros permiten un almacenamiento automático que va desde un segundo, o menos, hasta las 24 horas. Además, hay sonómetros que permiten programar el inicio y el final de las mediciones con antelación.
La norma CEI 60651 y la norma CEI 60804, emitidas por el CEI (Comisión Electrotécnica Internacional), establecen las normas que han de seguir los fabricantes de sonómetros. Se intenta que todas las marcas y modelos ofrezcan una misma medición ante un sonido dado. La CEI también se conoce por sus siglas en inglés: IEC (International Electrotechnical Commission), por lo que las normas aducidas también se conocen con esta nomenclatura: IEC 60651 (1979) y la IEC 60804 (1985). A partir del año 2003, la norma IEC 61.672 unifica ambas normas en una sola.
Además, en todos los países, normas nacionales e internacionales clasifican los sonómetros en función de su grado de precisión. Se establecen 4 tipos en función de su grado de precisión. De más a menos:
Sonómetro de clase 0: se utiliza en laboratorios para obtener niveles de referencia.
Sonómetro de clase 1: permite el trabajo de campo con precisión.
Sonómetro de clase 2: permite realizar mediciones generales en los trabajos de campo.
Sonómetro de clase 3: es el menos preciso y sólo permite realizar mediciones aproximadas, por lo que sólo se utiliza para realizar reconocimientos.
La norma IEC 61.672 elimina las clases 0 y 3, restando exclusivamente las clases 1 y 2.
Sea del tipo que sea, básicamente, el sonómetro siempre está formado por:
Un micrófono con una respuesta en frecuencia similar a la de las audiofrecuencias, generalmente, entre 8 Hz y 22 kHz
La circuitería electrónica permite al sonómetro realizar diversas funciones. Por ejemplo:
Los sonómetros suelen disponer de un interruptor etiquetado como Range (rango) que permite elegir un rango dinámico de amplitudes específico, para conseguir una buena relación señal-ruido en la lectura. Por ejemplo, puede haber tres posiciones: 20-80 dB, 50-110 dB o 80-140 dB. De estos intervalos, el más usado es el segundo que va desde el nivel de confort acústico hasta el umbral de dolor. El tercer tipo es el que se utiliza para medir situaciones de contaminación acústica muy degradada. Los sonómetros más modernos y de mejor calidad tienen rangos tan elevados, por ejemplo, 20-140 dB, que se asegura una medida correcta en la mayoría de las ocasiones.
En los llamados sonómetros integradores, el interruptor etiquetado como Weighting permite seleccionar la curva de ponderación que va a ser usada:
De igual modo que se permite realizar ponderación en frecuencia, la circuitería electrónica también permite hacer una ponderación en el tiempo (velocidad con que son tomadas las muestras). Existen cuatro posiciones normalizadas:
Como cualquier otro instrumento, el sonómetro cuenta con una gran gama de accesorios (además de los que les posibilita su propia electrónica):
Calibradores acústicos portátiles. Para ajustar los sonómetros se utilizan los calibradores acústicos, aparato que genera un sonido estable a una determinada frecuencia. Se sabe el nivel que debe producir el sonómetro tras la medición, por lo que para ajustar el sonómetro se hace la medición y, si todo está correcto, el nivel ofrecido por el sonómetro será el mismo que se tenía de antemano.
Otro instrumento de medida del sonido, derivado del sonómetro, es el dosímetro que ofrece el nivel de presión acústica (tarea que realiza el sonómetro), en función del tiempo de exposición. El dosímetro se utiliza para evaluar los riesgos de exposición a sonidos intensos expresado como porcentajes de tiempos máximas permitidas en las 8 h de jornada laboral.
Valoración A y C en la medición con sonómetros
La sensibilidad del oído humano depende de la frecuencia. Los tonos graves y los tonos muy agudos se perciben con menor claridad que los tonos intermedios. En la medición de sonidos y de ruidos se tiene en cuenta esto siendo medidas las frecuencias de sonido con respecto a la curva A de modo diferente. Los valores de medición de sonido se proporcionan por tanto en dB (A). En el sector del me- dio ambiente, la valoración A es la valoración de frecuencia que más se da. El resto de valoraciones (p.e. B o C) se emplean con menos frecuencia (p.e. el filtro C para sonidos de muy alta o muy baja frecuencia.
Valoración rápida y lenta en la medición con los decibelímetro
El decibelímetro es un aparato que reacciona ante el sonido / ruido de manera similar al oído humano. El decibelímetro proporciona valores objetivos de medición del nivel sonoro. En el componente que elabora las señales se encuentran entre otros los filtros para la valoración A o C. Además aquí se realizan también las valoraciones temporales „FAST“ y „SLOW“. La valoración temporal „SLOW“ con una constante temporal de 1 seg está indicada para sonidos homogéneos sin impulsos.
La pantalla indica las oscilaciones pequeñas y grandes. La valoración temporal „FAST“ con una constante temporal de 125 ms está indicada para poder diferenciar acontecimientos sonoros que se suce- den. Dicha valoración es obligatoria en la mayoría de los casos.
Información sobre el ruido en el puesto de trabajo / Selección del sonómetro (decibelímetro) adecuado
Trabajar con ruido
El ruido es peligroso a un nivel equivalente determinado de 90 dB (A) (Leq). El periodo de valoración es de 8 horas al día (un turno). A partir de 85 dB (A) se pueden producir daños en el oído. Según los conocimientos actuales, la revisión del oído interno depende de su nivel sonoro, dado como nivel equivalente (Leq) en dB (A). Para realizar la medición se utiliza el decibelímetro LEQ. Se pueden producir influencias del ruido de las máquinas en la agudeza auditiva y otras funciones psicológicas que pueden conducir a la pérdida del oído.
Decibelímetro
Para cumplir con las prescripciones del nivel de sonido / ruido en el puesto de trabajo es necesario comprobar tanto el nivel de ruido durante un periodo como la dosis sonora personal. Para ello se emplean un decibelímetro con memoria de datos y reloj con tiempo real. Los trabajadores pueden llevarlo en el cuerpo y almacenan la carga sonora durante 8 horas (90 dB durante 8 horas = 100 % de la dosis sonora). Los valores de medición sonora pueden ser leídos y representados a continuación en el PC. De los datos de medición se pueden extraer medidas o disposiciones para amortiguar el sonido y así poder proteger al trabajador.
Para medir el ruido en el sector industrial se puede utilizar un decibelímetro de clase II. Este tipo de decibelímetro en forma de portátil, le permiten al encargado la medición precisa del ruido en las máquinas y la posterior grabación de los datos. El decibelímetro con logger de datos es el que más se adecua a la determinación y la documentación del ruido en la puesta en marcha, el funcionamiento y la parada de las máquinas. Este decibelímetro de clase II también se recomiendan para la autorización de nuevas máquinas.
Para realizar mediciones de ruido para uso judicial tienen que emplearse un decibelímetro calibrable (clase I). Con frecuencia se aceptan también los aparatos de la clase II, ya que este tipo de decibelímetro puede documentar la superación de niveles sonoros con una alta precisión de ± 1,5 dB. Casi siempre se toman como base mediciones de ruido internas o privadas para realizar mediciones que se puedan utilizar en juicios como por ejemplo las que se hacen realizar a través del organismo de vigilancia judicial (por ejemplo en discusiones con vecinos o inquilinos). De esta manera se evita la adquisición del decibelímetro de clase I que son mucho más costosos.