CARACTERÍSTICAS DEL SONIDO
Nivel de presión de sonido (dB-SPL)
Es la cantidad de energía acústica que contiene un sonido, permitiéndonos distinguir si este es fuerte o débil. El oído humano es capaz de detectar variaciones de presión acústica comprendidas entre 20 y 200.000.000 micropascales aproximadamente. Si la cuantificación de la presión acústica la hiciésemos en estos valores, tendríamos que manejar números o muy pequeños o muy grandes, llenos de ceros, con la poca operatividad que esto supone. Por ello en la ciencia del sonido, existen varias unidades para medir la intensidad y el nivel del sonido. El decibelio, a menudo abreviado dB, es más comúnmente utilizado en la industria del sonido y ha demostrado ser bastante adecuada para nuestros propósitos. Dado que los decibelios también se utilizan para definir otras relaciones numéricas, como la potencia de audio y el voltaje, es común añadir las letras «SPL» (Sound Pressure Level) para referirse a la medición dB del nivel de sonido, (dB-SPL). Un equipo medidor profesional de nivel de sonido lee en dB-SPL. Así, el dB-SPL tiene como referencia la mínima intensidad de sonido que es capaz de mover nuestros tímpanos, llamada umbral de audición. Esto significa que si un medidor de niveles de presión sonora nos indica que el nivel del ruido ambiente es 60 dB, significa que está 60 dB arriba del umbral de audición (0 dB). Es importante destacar que al doblar la potencia de una fuente de sonido, hay un incremento de 3 dB, y cuando se multiplica por 10, aumenta 10 dB. Para el oído humano, el cambio de 3 dB-SPL generalmente es la mínima diferencia de SPL que puede detectar, mientras que un incremento de 10 dB es percibido como el doble de fuerte.
Pongamos algunos ejemplos de nivel de presión de sonido o dB-SPL de varios sonidos comunes. Por ejemplo, el nivel de presión sonora de una conversación normal medida a 0,91 m de la fuente es de unos 65 dB-SPL. El nivel de sonido en un auditorio medido desde los asientos podría promediar entre 70 y 75 dB-SPL o un poco más alto, dependiendo del ambiente, o del ruido.
En efecto la acústica del medio ambiente, las distancias involucradas, y el ruido ambiental tienen una incidencia significativa sobre las demandas de SPL en los sistemas de sonido.
Pérdida de nivel por la distancia
Por experiencia diaria sabemos que a medida que nos alejamos de una persona que está hablando, el volumen del sonido de su voz disminuirá hasta que finalmente se pierda en el ruido ambiental o desaparezca por debajo de nuestro umbral de audición. Por el contrario, a medida que caminamos hacia esa persona y la distancia disminuye, la intensidad de su voz aumenta. Lo que nos damos cuenta que este cambio en la intensidad del sonido es bastante predecible, porque sigue una ley natural conocida como ley cuadrática inversa. Esta ley establece que en el espacio libre, donde no haya obstrucciones o reflexiones el nivel de sonido variara inversamente a la distancia, al duplicar la distancia el nivel del sonido será la cuarta parte.
Ahora recordemos la Parte 1 de esta serie de artículos, se dijo que en ciertos aspectos, las ondas de sonido se pueden comparar con las olas en expansión que resultan cuando una gota de agua cae en una piscina tranquila. Algo que hay que tener en cuenta es que la superficie del agua de la piscina ilustra la perturbación y expansión sólo en el plano horizontal, mientras que en realidad el sonido es omnidireccional, irradia en todas las direcciones. Aquí hay una regla común y muy útil: El nivel sonoro varía 6 dB entre el doble o la mitad de la distancia. Para ilustrar: Si medimos el nivel de presión sonora a 6,10 m de una fuente de sonido y luego pasamos a la mitad de esa distancia o 3.05 m, disminuyendo en un factor de dos, nos encontramos con que nuestro nivel de sonido aumenta aproximadamente 6 dB, o cuatro veces (22) el nivel que en la primera ubicación. Ahora bien si estamos al aire libre y medimos el nivel de sonido a 6.10 metros de un parlante y luego pasamos a un punto de 24,38 metros de los altavoces (cuatro veces la primera distancia), se esperaría que el nivel de sonido a caiga al dieciseisavo del nivel de la fuente (42), una pérdida de aproximadamente de 12 dB (6.10 metros a 12.19 metros = 6 dB de perdida; 12.19 metros a 24.38 metros = 6 dB de perdida; total de perdida = 12 dB). Esto es un aproximado porque la ley del cuadrado inverso técnicamente se aplica sólo en el libre espacio, una zona libre de obstrucciones y reflexiones. Rara vez nos encontraremos en un espacio tal, incluso según el material del piso puede crear reflexiones y estos pueden alterar la aplicación precisa de la ley del cuadrado inverso. La temperatura, la humedad relativa del medio ambiente y el viento, también afectan su propagación, y en distancias largas son aspectos que se deben considerar. Sin embargo, esta ley ofrece una forma útil para estimar el nivel de sonido bajo muchas circunstancias.
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El Sonido Tercera Parte- Longitud de onda, Fase