Cómo medir decibelios: instrumentos y escala

Publicado el 16 marzo, 2022

¿Qué es el nivel de sonido?

Estás parado en la esquina de una calle cuando, de repente, escuchas la sirena de una ambulancia. A medida que pasa, tu amigo te dice: “¡Guau! ¡Eso fue realmente fuerte!” Por supuesto que estás de acuerdo, pero luego te preguntas: ¿qué tan fuerte fue realmente? ¿Cuánto más fuerte era la sirena de la ambulancia que el sonido producido por los otros autos cuando pasaban? ¿Hay alguna manera de medir y cuantificar esto?

Para comprender cómo cuantificar el volumen de un sonido, primero debe saber qué es una onda de sonido. Las ondas de sonido son esencialmente ondas de presión que viajan comprimiendo y estirando las moléculas en el aire, creando un patrón alterno de presiones altas y bajas. Cuando la onda de sonido golpea tu oído, se ejerce presión sobre tu tímpano y comienza a vibrar. Cuanto mayor sea la amplitud de la onda, mayores serán las vibraciones de tu tímpano y más fuerte será el sonido para ti.

Podemos medir la energía transmitida de la onda a tu oído calculando la intensidad de la onda, que es simplemente una forma de medir cuánta energía pasa a través de un área determinada cada segundo. La intensidad del sonido se mide en unidades de W/m 2 . A medida que aumenta la intensidad del sonido, ¡el sonido le parece cada vez más fuerte!

La escala de decibelios

Aunque el volumen percibido del sonido está relacionado con la intensidad del sonido de la onda de sonido que golpea el tímpano, no es una relación lineal. La intensidad tendría que aumentar por un factor de aproximadamente diez para que el sonido te parezca el doble de fuerte. Esta es una relación logarítmica, por lo que tiene sentido usar una escala logarítmica para comparar las intensidades del sonido.

Para comparar con mayor precisión diferentes intensidades de sonido, podemos calcular el nivel de intensidad de sonido, medido en unidades de decibelios (dB). El nivel de intensidad del sonido es una relación logarítmica de dos intensidades de sonido. En la escala estándar de decibelios que se utiliza para medir el nivel de intensidad del sonido, la intensidad de referencia es 1×10 -12 W/m 2 , que es el sonido más silencioso que puede oír un oído humano normal. Todas las demás intensidades se informan en relación con esto.

Usando la intensidad en este umbral de audición humana, puede calcular el nivel de intensidad del sonido en decibeles usando la siguiente fórmula:

Cálculo del nivel de intensidad en decibelios

Ahora que tenemos una manera de cuantificar el volumen de un sonido, regresemos y veamos si podemos determinar el nivel de intensidad del sonido de esa ambulancia. Si el sonido de la sirena de la ambulancia tiene una intensidad de 0,1 W/m 2 cuando llega a tus oídos, ¿cuál es el nivel de intensidad del sonido de la sirena en decibelios?

La sirena de la ambulancia tiene un nivel de intensidad de sonido de 100 dB. En la escala de decibelios utilizada para medir el nivel de intensidad del sonido, una conversación normal es de unos 60-70 dB, ¡así que esto es mucho más alto que eso! De hecho, la exposición a cualquier sonido por encima de 90 dB durante un período prolongado de tiempo puede causar daños auditivos.

Instrumentos utilizados para medir el nivel de sonido en decibelios

En muchas situaciones, es importante controlar el nivel de intensidad del sonido en un área determinada. Por ejemplo, en una fábrica o en un sitio de construcción, los trabajadores deben tener cuidado de limitar su exposición a niveles de sonido superiores a 90 dB para evitar daños auditivos.

Un oficial de seguridad usa un medidor de nivel de sonido para medir el nivel de intensidad del sonido en un lugar de trabajo. Los trabajadores deben usar equipos de protección como auriculares para proteger su audición ya que el nivel de intensidad es bastante alto.

Los medidores de nivel de sonido convierten la intensidad del sonido en una señal eléctrica y la muestran en decibelios. Estos pueden ser portátiles o estacionarios. ¡Incluso puede encontrar aplicaciones para teléfonos inteligentes que miden el nivel de intensidad del sonido!

Resumen de la lección

Las ondas de sonido son esencialmente ondas de presión que viajan comprimiendo y estirando las moléculas en el aire, creando un patrón alterno de presiones altas y bajas. Estas ondas transportan energía, y podemos medir la energía transmitida desde la onda hasta tu oído calculando la intensidad de la onda. La intensidad es una forma de medir cuánta energía pasa a través de un área determinada cada segundo. La intensidad del sonido se correlaciona con el volumen de un sonido.

Aunque el volumen percibido de un sonido está relacionado con la intensidad del sonido de la onda de sonido que golpea el tímpano, la relación es logarítmica. El nivel de intensidad del sonido se puede calcular en unidades de decibelios para comparar más fácilmente diferentes intensidades de sonido. El nivel de intensidad del sonido es una relación logarítmica entre la intensidad del sonido medida y la intensidad del sonido en el umbral de la audición humana (10 -12 W/m 2 ).

En muchas situaciones, es importante controlar el nivel de intensidad del sonido de un área determinada. Los medidores de nivel de sonido convierten la intensidad del sonido en una señal eléctrica y muestran el nivel de intensidad del sonido en decibelios.