Intensidad del sonido

LA INTESIDAD DEL SONIDO

La intensidad del sonido se define como la cantidad de energía (potencia acústica) que atraviesa por segundo una superficie que contiene un sonido. La intensidad del sonido corresponde al flujo de energía sonora por unidad de tiempo, definición que nos puede recordar la definición de intensidad de corriente eléctrica. Dicho de otro modo la intensidad del sonido es una medida de la amplitud de la vibración. Pero nuestro oído es un instrumento de medida con serias limitaciones fisiológicas, no es capaz de escuchar por debajo de un determinado nivel, variables entre distintas personas y con la edad, y a partir de un nivel demasiado alto, igualmente variable, recibe sensación de dolor imposibilitando la audición.

Figura 2: Rango audible. El nivel mínimo de sonido que una persona joven puede oír es de 10 -12 w/m 2, aunque ya veremos que esta no será nuestra unidad de medida habitual. Nuestro oído presenta otras "anomalías": La respuesta a la intensidad sonora es de tipo logarítmico, para multiplicar por dos la sensación no basta con doblar la potencia. La respuesta a distintas frecuencias será igual con intensidades distintas.

Todo esto nos lo resume la siguiente gráfica:

Figura 3: Contornos de igual sonoridad.

Factores que determinan la intensidad del sonido 1.

La intensidad de un sonido depende de la amplitud del movimiento

vibratorio de la fuente que lo produce, pues cuanto mayor sea la amplitud de la onda, mayor es la cantidad de energía (potencia acústica) que genera y, por tanto, mayor es la intensidad del sonido. 2.

También depende de la superficie de dicha fuente sonora. El sonido

producido por un diapasón se refuerza cuando éste se coloca sobre una mesa o sobre una caja de paredes delgadas que entran en vibración. El aumento de la amplitud de la fuente y el de la superficie vibrante hacen que aumente simultáneamente la energía cinética de la masa de aire que está en contacto con ella; esta energía cinética aumenta, en efecto, con la masa de aire que se pone en vibración y con su velocidad media (que es proporcional al cuadrado de la amplitud). 3.

La intensidad de percepción de un sonido por el oído depende también

de su distancia a la fuente sonora. La energía vibratoria emitida por la fuente se distribuye uniformemente en ondas esféricas cuya superficie aumenta proporcionalmente al cuadrado de sus radios; la energía que recibe el oído es, por consiguiente, una fracción de la energía total emitida por la fuente, tanto menor cuanto más alejado está el oído. Esta intensidad disminuye 3dB cada vez que se duplica la distancia a la que se encuentra la fuente sonora (ley de

la inversa del cuadrado). Para evitar este debilitamiento, se canalizan las ondas por medio de un "tubo acústico" (portavoz) y se aumenta la superficie receptora aplicando al oído una "trompeta acústica". 4.

Finalmente, la intensidad depende también de la naturaleza del medio

elástico interpuesto entre la fuente y el oído. Los medios no elásticos, como la lana, el fieltro, etc., debilitan considerablemente los sonidos.

La intensidad del sonido que se percibe subjetivamente que es lo que se denomina sonoridad y permite ordenar sonidos en una escala del más fuerte al más débil. La intensidad de un sonido se mide en decibeles (dB). La escala corre entre el mínimo sonido que el oído humano pueda detectar (que es denominado 0 dB), y el sonido más fuerte (más de 180 dB), el ruido de un cohete durante el lanzamiento. Los decibeles se miden logarítmicamente. Esto significa que la intensidad se incrementa en unidades de 10; cada incremento es 10 veces mayor que el anterior. Entonces, 20 decibeles es 10 veces la intensidad de 10 dB, y 30 dB es 100 veces más intenso que 10 dB. Un estudio reciente (año 2005) de la OMS arrojó que España es uno de los países con mayor porcentaje de población expuesta a elevados niveles de ruido ambiental: uno de cada cuatro españoles soporta niveles superiores a los 65 decibeles. En la Unión Europea 80 millones de personas están expuestos diariamente a niveles de ruido ambiental superiores a 65 dB y otros 170 millones lo están a niveles ente 5565 dB.

LOS DAÑOS Los resultados de la misma investigación señalan que la contaminación acústica constituye una seria amenaza para la salud y la calidad de vida de la población. El ruido ocasiona enormes gastos sanitarios, sociales e industriales, y es el responsable directo de miles de accidentes, del 1,5% de la pérdida de jornadas de trabajo y de hasta el 20% de las consultas psiquiátricas. Específicamente respecto de los efectos auditivos, una exposición prolongada a una fuente de ruido puede producir sordera, perforaciones en el tímpano, desplazamiento temporal del umbral de audición y el desplazamiento permanente del umbral de audición. Además del efecto sobre la audición, la exposición continuada a elevados niveles de ruido puede provocar otros muchos efectos fisiológicos que afectan en particular al sistema cardiovascular, respiratorio y digestivo. Se ha observado que las madres embarazadas que han estado desde comienzos de su embarazo en zonas muy ruidosas, tienen niños que no sufren alteraciones, pero si la exposición ocurre después de los 5 meses de gestación, después del parto los niños no soportan el ruido, lloran cuando lo sienten y al nacer tienen un tamaño inferior al normal. A más de 60 dB se produce dilatación de las pupilas y parpadeo acelerado, agitación respiratoria, aceleración del pulso y taquicardias, aumento de la presión arterial, dolor de cabeza, menor irrigación sanguínea y mayor actividad muscular (los músculos se ponen tensos y dolorosos, sobre todo los del cuello y espalda). A más de 85 dB se produce secreción gástrica, gastritis o colitis; aumento del colesterol y de los triglicéridos, con el consiguiente riesgo cardiovascular. En enfermos con problemas cardiovasculares, arteriosclerosis, problemas coronarios e incluso

infartos. Aumenta la glucosa en la sangre, y en los enfermos de diabetes esto puede ocasionar estados de coma y hasta la muerte. Respecto a los efectos psicológicos derivados de la exposición al ruido, el más común es el de molestia. Esta reacción psicológica tiene su origen, entre otras causas, en las múltiples interferencias que provoca el ruido en las diversas actividades del hombre, como la comunicación y el sueño (insomnio), lo que a su vez puede provocar accidentes causados por la incapacidad de oír llamados de advertencia u otras indicaciones. Además de impedir el descanso adecuado, el ruido puede afectar negativamente a la capacidad de atención y concentración, dificultando el aprendizaje y disminuyendo el rendimiento. Asimismo, puede producir alteraciones en la conducta que, momentáneamente, puede hacerse más irritable e incluso agresiva. Otros efectos: fatiga, estrés, depresión, ansiedad, histeria y neurosis, aislamiento social. Y todos los efectos psicológicos están íntimamente relacionados, por ejemplo: el aislamiento conduce a la depresión. El insomnio produce fatiga. La fatiga, falta de concentración. La falta de concentración conduce a la poca productividad, y la falta de productividad al estrés.

Tabla de intensidades sonoras Escala

 

0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100

Umbral de la audición Respiración normal Hojas arrastradas por la brisa Cinematógrafo vacío Barrio residencial de noche Restauran tranquilo Conversación entre dos personas Tráfico intenso Aspirador de polvo Agua al pie de la Cataratas de Niagara Tren subterráneo

120 130 140 160 175

Avión de hélice al despegar Ametralladora de cerca Jet Militar al despegar Túnel aerodinámico Futuros cohetes espaciales