Medidor de decibeles ¿Qué es un medidor de decibeles?

El medidor de decibeles, también conocido como medidor dB o medidor del nivel del sonido, puede grabar una medida de sonido (exactamente lo fuerte o lo débil que es el ruido). Puede medir tanto un sonido débil como el de una conversación o uno fuerte como el de una banda en vivo.

Los decibeles normalmente son medidos con escalas de peso de A, B, C. Además una escala de peso G se usa para grabar las frecuencias bajas inferiores a los 70 dB, conocidas como infrasonido. La escala de peso A es más usada que la B y la C. Mide frecuencias abajo de 200 Hz. B es sensible a medidas alrededor de 70 dB, mientras que C es sensible a los sonidos fuertes alrededor de los 100dB.

Pero… ¿Cómo se mide el sonido?

El sonido es una vibración del aire o del agua -nunca se puede producir en el vacío-, que llega a nuestra oreja, hace que esta vibre, y de esa forma escuchamos algo. Esta vibración se realiza en forma de ondas sonoras.

Cualidades del sonido

El sonido tiene distintas cualidades:

Altura: nos permite distinguir entre un sonido agudo y uno grave. Se mide en Hertz

(Hz, frecuencia)

Timbre: nos permite reconocer las características de la fuente sonora (si es un

instrumento de cuerda, de metal, una voz... cada uno tendrá sus características

propias: el sonido puede ser más brillante, opaco, aterciopelado, metálico, etcétera)

Intensidad: Nos permite reconocer un sonido fuerte de uno débil o suave

(comúnmente lo conocemos como "volumen" en los equipos de sonido). Se mide en

decibelios (dB)

Esas son las las tres principales, pues son propios de lo sonoro. Pero hay otros dos

factores, que coinciden con la variable Tiempo y Espacio (que por cierto, rige a todas las

cosas): Duración (podemos distinguir un sonido largo de uno corto)

y Espacialidad (somos capaces de reconocer de dónde proviene un sonido, si de la

izquierda, la derecha, arriba, abajo, cercano o lejano).

Por lo tanto, los sonidos pueden ser medidos de distintas formas. Algunos medidores nos

pueden determinar la intensidad, mientras que otros nos permiten reconocer la altura, la

duración, o muchas cualidades a la vez.

El sonido se mide por la amplitud de los componentes espectrales, mediante la colocación

de un metro calibrado de sonido en el centro de la cabeza de un oyente potencial.

El oído humano es capaz de captar las ondas comprendidas entre los 20 Hertz y los

20.000 Hertz (aproximadamente). Las ondas que están por debajo de los 20 Hertz

(aproximadamente) son sonidos tan graves que nuestro oído no es capaz de captarlas y

las conocemos como Infrasonido. Por otra parte, las ondas más cortas (más agudas,

mayores a los 20.000 Hz) las conocemos como Ultrasonido. Tampoco las podemos

captar con nuestro oído, pero otros animales como los murciélagos las suelen utilizar para

sus vuelos nocturnos.

Debemos tener en cuenta también que el oído humano no es igualmente sensible a los

tonos diferentes en un mismo nivel de presión, ya que son diferentes frecuencias. A esto

se le llama sonoridad. Para medir esto se utilizan las ondas isofónicas, que relacionan el

tono de un sonido en dB con su nivel de sonoridad subjetiva (como dijimos, entre los 3

kHz y los 20kHz el oído es más sensible, por encima y por debajo de estos valores no).

El primer medidor: el microPa

En un primer momento, el sonido se medía en microPa o Pa, el nivel de presión de la

onda. El rango audible en los humanos iba de 20 microPa a 20 Pa -un nivel doloroso-. Sin

embargo, como esta era una escala muy grande, se comenzaron a utilizar los decibelios

(dB).

Los decibelios, la medida actual de intensidad sonora

En este nuevo rango, el esquema de audición humano iría de los 0 dB a 120-140 dB, en

los que ya notamos dolor en los oídos. En 0 dB está el sonido más bajo que podemos

escuchar, y significa casi silencio absoluto. Una conversación normal está

aproximadamente en los 60 dB, un concierto de rock en los 120 dB, y un disparo de un

arma en 140 dB.

A partir de los 85 dB podemos tener pérdidas auditivas: podemos identificar este nivel

cuando para conversar tenemos que levantar la voz. Ocho horas al día con esta

intensidad causa daños en los oídos.

VIBRACIONES

La vibración se define como el movimiento oscilante que hace una partícula

Alrededor de un punto fijo. Este movimiento puede ser regular en dirección, frecuencia

y/o intensidad; o aleatorio, que es lo más normal.

La importancia de una vibración, desde un punto de vista ergonómico, está

dada por dos magnitudes, la intensidad y la frecuencia.

Cualquier estructura física (incluidas las partes del cuerpo humano) puede

ampliar la intensidad de una vibración que reciba de otro cuerpo. Esto ocurre si la

vibración incluida se da en ciertas frecuencias que son características de la estructura

receptora (frecuencia de resonancia).

Es importante saber que las diferentes partes del cuerpo poseen unas

determinadas frecuencias de resonancia, y que las vibraciones que reciban a esas

frecuencias pueden ver amplificadas sus intensidades y, por tanto, seguramente sus

efectos nocivos.

Por ejemplo: una de las partes del cuerpo humano más importante en el

estudio de las vibraciones es el sistema formado por tórax y abdomen, debido al efecto

resonante que se produce a frecuencias entre 3 y 6 Hz.

Es interesante conocer la atenuación que el propio cuerpo ejerce frente a la

intensidad de una cierta vibración. Por ejemplo: la cabeza de un individuo que está en

posición de pie sobre una plataforma vibrante recibe aproximadamente 30 dB menos

que los pies, donde se encuentra el foco de la vibración.

Si se trata de una persona que empuña una herramienta que vibra, la

atenuación que ofrece el cuerpo desde la mano a la cabeza es del orden de 40 dB.

Estos datos son válidos para vibraciones de 50 Hz de frecuencia, mientras que,

a frecuencias más bajas, la atenuación es menor, debido seguramente al hecho de que

las frecuencias de resonancia de la mayoría de las partes del cuerpo humano se hallan

por debajo de ese valor (50 Hz).

La medición de las vibraciones

Cuando medimos el “nivel de ruido” en un punto, en general obtenemos el Nivel

de presión sonora. En el caso de las vibraciones, lo que se mide es la aceleración, la

velocidad o el desplazamiento de la vibración. Quizás la aceleración es el parámetro

más usado y sus unidades son m/s2.

Igual que en el ruido y, para simplificar las unidades, a veces se habla de

decibelios de aceleración, de velocidad o de desplazamiento. Cuanto mayor es la

aceleración de una vibración, mayor efecto contrario a la salud o al confort tendrá.

Existen en el mercado medidores de vibraciones que miden la aceleración

ponderada de una vibración compleja según la “sufre” el cuerpo humano. El

instrumento que sirve para medir vibraciones se llama vibrómetro. El vibrómetro que

seleccionando la frecuencia con un filtro, convierte la aceleración de una vibración en

una señal eléctrica que, mediante un indicador, nos determina el valor en las unidades

pertinentes de dicha aceleración. El vibrómetro dispone de un acelerómetro para medir

la aceleración. El acelerómetro es un mecanismo de tamaño similar a un micrófono que

debe colocarse en contacto con la superficie que vibra (asiento, pavimento, mango de

herramienta, etc. ).

Los criterios ergonómicos de valoración de las vibraciones

Las vibraciones afectarán a zonas extensas del cuerpo, originando respuestas

inespecíficas en la mayoría de los casos (mareos, cefaleas, trastornos gástricos, etc ).

Estas oscilaciones pueden clasificarse según:

1.- Vibraciones globales o de cuerpo completo

2.- Vibraciones parciales (afectan a subsistemas del cuerpo, las más conocidas

son las vibraciones mano-brazo).

Vibraciones de cuerpo completo (Norma ISO 2631)

La exposición a vibraciones de cuerpo completo pueden causar daños físicos

permanentes e incluso lesiones en el sistema nervioso. También pueden afectar a la

presión sanguínea y al sistema urológico.

Los síntomas más comunes que aparecen tras un periodo corto de exposición

son fatiga, insomnio, dolor de cabeza y temblores.

Las Normas ISO para vibraciones humanas toman como parámetro de medida

la aceleración.

La Norma ISO 2631 trata esencialmente de las vibraciones transmitidas al

conjunto del cuerpo por la superficie de apoyo, que puede se los pies o la pelvis. Su

campo de aplicación se centra en las vibraciones transmitidas al cuerpo humano por

superficies sólidas en un rango de frecuencias entre 1 Hz a 80 Hz, para vibraciones

periódicas, aleatorias, o no periódicas de espectro de frecuencia continuo.

Dado que las vibraciones no son igualmente perjudiciales en cualquier dirección

que se produzcan, la citada Norma define tres ejes que, de forma imaginaria, orientan

el cuerpo humano en el espacio tridimensional. De esta forma, las aceleraciones

deben medirse en la dirección del eje Z (verticales) y en la dirección de los ejes X e Y

(laterales). Los límites de seguridad o confort son diferentes según las vibraciones

sean “verticales” o “laterales”.

Vibraciones mano-brazo (Norma ISO 5349)

La exposición a este tipo de vibraciones puede producir daños físicos

permanentes que comúnmente conocemos como “el síndrome de los dedos blandos”.

También puede dañar las articulaciones y músculos de la muñeca y de la mano.

También producen efectos de tipo vascular periférico con aparición de

entumecimientos en lo que se denomina síndrome de la “mano muerta”, “dedo blando”

o síndrome de Raynand.

Para el sistema mano-brazo, la respuesta a una vibración no depende de la

dirección de la excitación por lo que sólo hay una gráfica para los ejes X, Y , Z. La

máxima sensibilidad está comprendida entre 12 y 16 Hz.

Siguiendo las Normas ISO 2631 y 5349 se empleará un cuestionario según el

tipo de vibración “cuerpo completo” o “mano-brazo” y se aplicarán los criterios de las

mismas bajo los diferentes indicadores para “confort reducido”, “eficacia disminuida” y

“límites de exposición”.

Debemos hacer un breve comentario sobre las vibraciones de frecuencias muy

bajas (entre 0,1 y 0.63 Hz) que conducen a efectos diversos sobre la salud, cuyo

conjunto se denomina “mal de transporte”. Este tipo de efectos son síntomas de

mareo, náuseas, vómitos e incapacidad temporal, son frecuentes en los individuos que

viajan ocasionalmente. Los criterios de valoración (límites de exposición) están

recogidos en la publicación adicional 2 de la Norma ISO 2631. (criterios dirigidos a

Población no específicamente laboral).

¿Qué se necesita para armar un medidor de decibeles Simple?

Generalmente:

-Una batería de 9v

-Adaptador de batería de 9v

-Sensor de sonido JW005

-Una board arduino 1 r3

-Serie de leds VU 300014

Todo se trabaja en base a esta escala:

Nivel de intensidad del sonido.1

200 dBBomba atómica similar a Hiroshima y

Nagasaki

180 dBExplosión del Volcán Krakatoa (a 160

km de distancia). Cohete en despegue

140 dB Umbral del dolor. Auto de Fórmula 1

137.5 dB Récord Guiness de ruido en un estadio2

130 dB Avión en despegue

120 dB Motor de avión en marcha

110 dB Concierto / acto cívico

100 dB Perforadora eléctrica

90 dB Tráfico / Pelea de dos personas

80 dB Tren

70 dB Aspiradora

50/60 dB Aglomeración de gente / Lavaplatos

40 dB Conversación

20 dB Biblioteca

10 dB Respiración tranquila