esi cap 2 magnitudes fundamentales

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Ingeniería Acústica Medioambiental C AP TU LO 2 Í M AG N ITU D ES FU N D AM EN TALES

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Ingeniería Acústica Medioambiental

C AP TULO 2Í

MAGNITUD ES

FUND AMENTALES

Ingeniería Acústica Medioambiental

Ingeniería Acústica Medioambiental

Energía disipada por una fuente en la unidad de tiempo transformada en onda sonora (Watios)

FUENTE POTENCIA (W)Motor de un cohete 10,000,000Sala de Tornos 100.000Grupo Hidráulico 100Compresor 1Oficina 0,001Vivienda 0,0000001Estudio de TV 0,00000001Estuido de Radio 0,000000001

POTENCIA Acústica

Ingeniería Acústica Medioambiental

La variación de la presión atmosférica en equilibrio, como expansión y comprensión generada por una fuente en vibraciones (Pascal)

PRESIÓN SONORA

Ingeniería Acústica Medioambiental

Energía sonora transmitida por unidad de tiempo y por área (Watios/m2).

La intensidad ofrece una medida de la dirección en que se transmite el

sonido.

Es una magnitud VECTORIAL

Intensidad Acústica

Ingeniería Acústica MedioambientalMIGMA 2003/04. MÓDULO RUIDOS. PEDRO F.D-R

RELACIÓN INTENSIDAD Y POTENCIA

Ingeniería Acústica Medioambiental

En general I = u p cos θ

Donde u es la velocidad RMA de las partículas y θ es la diferencia de fase entre p y u.

En campo libre, las ondas son planas – esféricas y por lo tanto θ es cero

C

pI

ρ

2

=

cZcp

Z

.ρ=

= Impedancia característica o resistencia del medio ambiente en rayls

RELACIÓN INTENSIDAD Y POTENCIA

Ingeniería Acústica Medioambiental

cIrcW

p

rIW

cp

I

RMS

RMS

:..4.

.4.

.

2

2

2

ρπρ

πρ

==

=

=

RELACIÓN INTENSIDAD Y POTENCIA

Ingeniería Acústica Medioambiental

cp

E RMS

.

2

ρ= en W/m3 (Onda Plana)

E.Potencial: resultado de la presión sonoraE. Cinética: desplazamiento de las partículas del medio (velocidad)

Es la cantidad de energía por unidad de volumen de onda sonora

Densidad de energía acústica

Ingeniería Acústica Medioambiental

0

log.10EE

120log10)10log(10log10)(

log10log10log.10log.10)(

12

000

+=−=

−===

− WWdBSWL

WWWW

EE

dBSWL

W (watios) SWL (dB)

1.00E+06 180

1.00E+04 1601.00E+02 140

1 1201.00E-02 100

1.00E-04 80

1.00E-10 20

1.00E-12 0

El decibelio

Decibelio (dB)

Nivel de Potencia Acústica: SWL, Lw

Ingeniería Acústica Medioambiental

120log10)10log(10log10)(

log10log10log.10log.10)(

12

000

+=−=

−===

− IIdBSIL

IIII

EE

dBSIL

I0 =intensidad de referencia = 10-12 W/m2

Nivel de Intensidad Acústica: SIL, LI

Ingeniería Acústica Medioambiental

94log20)102log(20log20)(

log20log20log.10log.10)(

5

00

2

2

0

+=−=

−===

−RMSRMS

RMSRMSRMS

RMS

PxPdBSPL

PPPP

EE

dBSPL

Presión (Pa) SPL (dB)2*10 -̂5 02*10 -̂4 202*10 -̂3 402*10 -̂2 602*10 -̂1 80

2 10020 120

200 140

Nivel de Presión Sonora: SPL, Lp.

Ingeniería Acústica Medioambiental

Ingeniería Acústica Medioambiental

Ingeniería Acústica Medioambiental

=

=

=

=

=

=

n

i

SPL

T

n

i

SWL

T

n

i

L

T

i

i

i

SPL

SWL

L

1

10

1

10

1

10

10log.10

10log.10

10log.10 Diferencia de Niveles Valor Numérico

L1 - L2 (dB) A (dB)0 a 1 32 a 3 24 a 9 1

10 o más 0

LT = L1 + A

SUMA DE NIVELES

Ingeniería Acústica Medioambiental

EJEMPLO DE SUMA DE NIVELES

Disponemos en una fábrica de 5 fuentes sonoras que actuando por sí mismas producen unos niveles de presión sonora de 70,83, 80, 71 y 101 dB respectivamente. ¿Cuál será el nivel de ruido cuando funcionen las 5 al mismo tiempo?

¿Cuánto suman 16 altavoces con un nivel de potencia sonora de 90 dB?

Suma de n fuentes iguales: NLL iT log.10+=

Ingeniería Acústica Medioambiental

−= 1010 1010log.10)(

IS LL

D dBL

Diferencia de Niveles Valor Numérico

L1 - L2 (dB) B (dB)más de 10 0de 6 a 9 1de 5 a 4 2

3 3

2 5

1 7

LD = LS - B

SATURACIÓN DE NIVELES

Ingeniería Acústica Medioambiental

63 dB

67 dB¿SPLfuente?

EJEMPLO DE SUSTRACIÓN DE NIVELES

Ingeniería Acústica Medioambiental

EJEMPLO DE valor medio

40 dB

41.1 dB

35,5 dB

32 dB

31.5 dB34 dB

¿SPL?

dBSPL 49.356

5.35325.31341.4140 =+++++=

Ingeniería Acústica Medioambiental

= ∑

=

n

j

L j

NdBL

1

10101

log.10)(

Norma ISO - 140, Parte 4ª - 1998: Nivel Medio de Presión Sonora

VALOR MEDIO

Ingeniería Acústica Medioambiental

EJEMPLO DE valor medio

40 dB

41.1 dB

35,5 dB

32 dB

31.5 dB34 dB

¿SPL?

26.371010101010106

1.10

101

log.10)(

55.32.315.34.311.44

1

10

=

+++++

=

= ∑

=

Log

NdBSPL

n

j

L j

Ingeniería Acústica Medioambiental

220log.2010log.20log.20][

log.20log.20log.20][

11

00

+=−=

−=

=

− dddBL

dddd

dBL

d

d

VIBRACIONES

d0 = 10-11 m

Niveles de Desplazamiento [dB]

Ingeniería Acústica Medioambiental

160log.2010log.20log.20][

log.20log.20log.20][

8

00

+=−=

−=

=

− vvdBL

vvvv

dBL

v

V

v0= 10-8 m/s

Nivel de Velocidad [dB]

VIBRACIONES

Ingeniería Acústica Medioambiental

100log.2010log.20log.20][

log.20log.20log.20][

5

00

+=−=

−=

=

− aadBL

aaaa

dBL

a

a

a0 = 10 -5 m/s2

VIBRACIONES

Nivel de Aceleración [dB]