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La ponderación A es la más comúnmente utilizada de una familia de curvas definidas en la norma internacional IEC 61672:2003 y varias normas nacionales relacionadas con la medición del nivel de presión sonora . [1] La ponderación A se aplica a los niveles de sonido medidos por instrumentos en un esfuerzo por tener en cuenta el volumen relativo percibido por el oído humano, ya que el oído es menos sensible a las frecuencias de audio bajas. Se emplea sumando aritméticamente una tabla de valores, enumerados por bandas de octava o tercio de octava, a los niveles de presión sonora medidos en dB . Las mediciones de bandas de octava resultantes generalmente se suman (método logarítmico) para proporcionar un único valor ponderado A que describe el sonido; las unidades se escriben como dB(A). A continuación se analizan otros conjuntos de valores de ponderación (B, C, D y ahora Z).
Las curvas se definieron originalmente para su uso en diferentes niveles de sonido promedio, pero la ponderación A, aunque originalmente estaba destinada solo a la medición de sonidos de bajo nivel (alrededor de 40 fonios ), ahora se usa comúnmente para medir el ruido ambiental y el ruido industrial . así como al evaluar posibles daños auditivos y otros efectos del ruido en la salud en todos los niveles sonoros; de hecho, ahora es obligatorio el uso de ponderación de frecuencia A para todas estas mediciones, porque décadas de experiencia de campo han demostrado una muy buena correlación con la sordera ocupacional en el rango de frecuencia del habla humana. También se utiliza para medir ruido de bajo nivel en equipos de audio, especialmente en Estados Unidos. [ no verificado en el cuerpo ] En Gran Bretaña, Europa y muchas otras partes del mundo, locutores e ingenieros de audio [ ¿quién? ] utilizan con mayor frecuencia la ponderación de ruido ITU-R 468 , que se desarrolló en la década de 1960 basándose en investigaciones de la BBC y otras organizaciones. Esta investigación demostró que nuestros oídos responden de manera diferente al ruido aleatorio, y las curvas de igual volumen en las que se basaron las ponderaciones A, B y C en realidad sólo son válidas para tonos únicos puros. [ no verificado en el cuerpo ]
La ponderación A comenzó con el trabajo de Fletcher y Munson que resultó en la publicación, en 1933, de un conjunto de contornos de igual volumen . Tres años más tarde estas curvas se utilizaron en la primera norma americana para sonómetros . [2] Esta norma ANSI , posteriormente revisada como ANSI S1.4-1981, incorporó la ponderación B y la curva de ponderación A, reconociendo la inadecuación de esta última para cualquier otra cosa que no sean mediciones de bajo nivel. Pero desde entonces la ponderación B ha caído en desuso. Trabajos posteriores, primero de Zwicker y luego de Schomer, intentaron superar la dificultad que planteaban los diferentes niveles, y el trabajo de la BBC dio como resultado la ponderación de ruido CCIR-468, actualmente mantenida como ponderación de ruido ITU-R 468, que proporciona lecturas más representativas sobre Ruido en contraposición a tonos puros. [ cita necesaria ]
La ponderación A es válida para representar la sensibilidad del oído humano en función de la frecuencia de los tonos puros. La ponderación A se basó en las curvas de Fletcher-Munson de 40 fonios , que representaron una determinación temprana del contorno de igual volumen para la audición humana. Sin embargo, debido a que décadas de experiencia de campo han demostrado una muy buena correlación entre la escala A y la sordera ocupacional en el rango de frecuencia del habla humana, [ cita necesaria ] esta escala se emplea en muchas jurisdicciones para evaluar los riesgos de la sordera ocupacional y otros problemas auditivos. relacionados con señales o inteligibilidad del habla en ambientes ruidosos.
Debido a las discrepancias percibidas entre las determinaciones tempranas y más recientes, la Organización Internacional de Normalización (ISO) revisó sus curvas estándar tal como se definen en ISO 226, en respuesta a las recomendaciones de un estudio coordinado por el Instituto de Investigación de Comunicaciones Eléctricas de la Universidad de Tohoku, Japón. . El estudio produjo nuevas curvas combinando los resultados de varios estudios realizados por investigadores de Japón, Alemania, Dinamarca, Reino Unido y Estados Unidos. (Japón fue el mayor contribuyente con alrededor del 40% de los datos). Esto ha resultado en la reciente aceptación de un nuevo conjunto de curvas estandarizadas como ISO 226:2003. El informe comenta las diferencias sorprendentemente grandes y el hecho de que los contornos originales de Fletcher-Munson concuerdan mejor con los resultados recientes que los de Robinson-Dadson, que parecen diferir hasta entre 10 y 15 dB, especialmente en las frecuencias bajas. región, por razones que no se explican. El informe también muestra que el contorno Fletcher-Munson de 40 fonios concuerda mejor con el contorno actualizado de 60 fonios incorporado en la norma ISO 226:2003, lo que cuestiona la afirmación común de que la ponderación A representa el volumen sólo para sonidos suaves. [3]
Sin embargo, la ponderación A coincidiría mejor con la curva de sonoridad si cayera mucho más pronunciadamente por encima de 10 kHz, y es probable que este compromiso se haya producido porque los filtros pronunciados eran difíciles de construir en los primeros días de la electrónica. [ cita necesaria ] Hoy en día, no es necesario que exista tal limitación, como lo demuestra la curva UIT-R 468. Si se utiliza la ponderación A sin limitación adicional de banda, es posible obtener diferentes lecturas en diferentes instrumentos cuando hay ruido ultrasónico o casi ultrasónico. Por lo tanto, las mediciones precisas requieren que se combine un filtro de paso bajo de 20 kHz con la curva de ponderación A en los instrumentos modernos. Esto se define en IEC 61012 como ponderación AU y, aunque es muy deseable, rara vez se instala en sonómetros comerciales.
La norma internacional IEC 61672 exige que la ponderación de frecuencia A se instale en todos los sonómetros y son aproximaciones a los contornos de sonoridad iguales dados en ISO 226. [4] Las antiguas ponderaciones de frecuencia B y D han caído en en desuso, pero muchos sonómetros prevén una ponderación de frecuencia C y su instalación es obligatoria, al menos para fines de prueba, en sonómetros de precisión (Clase uno). La ponderación de frecuencia D se diseñó específicamente para su uso al medir el ruido de aviones de alto nivel de acuerdo con el estándar de medición IEC 537. El gran pico en la curva de ponderación D no es una característica de los contornos de igual volumen, pero refleja el hecho de que los humanos escuchan el ruido aleatorio de manera diferente a los tonos puros, un efecto que es particularmente pronunciado alrededor de los 6 kHz. Esto se debe a que las neuronas individuales de diferentes regiones de la cóclea en el oído interno responden a bandas estrechas de frecuencias, pero las neuronas de mayor frecuencia integran una banda más amplia y, por lo tanto, emiten un sonido más fuerte cuando se les presenta un ruido que contiene muchas frecuencias que cuando se trata de un solo tono puro. del mismo nivel de presión. [ cita necesaria ]
Tras los cambios en la norma ISO, la ponderación de frecuencia D por sí sola ahora sólo debería utilizarse para motores a reacción que no sean de tipo bypass, que se encuentran únicamente en aviones militares y no en aviones comerciales. Por esta razón, hoy en día se exige la ponderación de frecuencia A para las mediciones de aviones civiles ligeros, mientras que se requiere una ponderación EPNdB con corrección de sonoridad más precisa para la certificación de grandes aviones de transporte. [5] La ponderación D es la base para la medición subyacente a EPNdB.
La ponderación de frecuencia Z o CERO se introdujo en la norma internacional IEC 61672 en 2003 y estaba destinada a reemplazar la ponderación de frecuencia "plana" o "lineal" que suelen instalar los fabricantes. Este cambio era necesario ya que cada fabricante de sonómetros podía elegir sus propios puntos de corte de frecuencia alta y baja (–3 dB), lo que daba como resultado lecturas diferentes, especialmente cuando se estaba midiendo el nivel de sonido máximo [ cita necesaria ] . Es una respuesta de frecuencia plana entre 10 Hz y 20 kHz ±1,5 dB. [6] [ verificación fallida ] Además, la ponderación de frecuencia C, con puntos de –3 dB a 31,5 Hz y 8 kHz, no tenía un paso de banda suficiente para permitir la medición sensiblemente correcta del ruido máximo real (Lpk).
La ponderación G se utiliza para mediciones en el rango de infrasonidos de 8 Hz a aproximadamente 40 Hz. [7]
Las ponderaciones de frecuencia B y D ya no se describen en el cuerpo de la norma IEC 61672:2003, pero sus respuestas de frecuencia se pueden encontrar en la antigua IEC 60651, aunque la Comisión Electrotécnica Internacional la ha retirado formalmente a favor de CEI 61672:2003. Las tolerancias de ponderación de frecuencia en IEC 61672 se han endurecido con respecto a las de las normas anteriores IEC 179 e IEC 60651 y, por lo tanto, los instrumentos que cumplan con las especificaciones anteriores ya no deberían usarse para las mediciones requeridas legalmente.
Los decibeles con ponderación A se abrevian como dB(A) o dBA. Cuando se hace referencia a mediciones acústicas (micrófono calibrado), las unidades utilizadas serán dB SPL con referencia a 20 micropascales = 0 dB SPL. [nota 1]
La curva de ponderación A ha sido ampliamente adoptada para la medición del ruido ambiental y es estándar en muchos sonómetros. El sistema de ponderación A se utiliza en cualquier medición del ruido ambiental (entre cuyos ejemplos se incluyen el ruido de las carreteras , el ruido de los ferrocarriles y el ruido de los aviones ). La ponderación A también se utiliza habitualmente para evaluar posibles daños auditivos causados por ruidos fuertes, incluidas las mediciones de dosis de ruido en el trabajo. Un nivel de ruido superior a 85 dB(A) cada día aumenta el factor de riesgo de sufrir daños auditivos.
Los niveles de potencia acústica ponderados A L WA se encuentran cada vez más en la documentación comercial de electrodomésticos como frigoríficos, congeladores y ventiladores de ordenador. El nivel de presión sonora esperado que se medirá a una distancia determinada como SPL con un sonómetro puede calcularse, con algunas simplificaciones, a partir del nivel de potencia sonora . En Europa, el nivel de ruido ponderado A se utiliza, por ejemplo, para normalizar el ruido de los neumáticos de los automóviles.
La exposición al ruido de los visitantes de locales con música alta suele expresarse también en dB(A), aunque la presencia de niveles elevados de ruido de baja frecuencia no lo justifica.
Aunque se dice que la curva de ponderación A, de uso generalizado para la medición del ruido , se basó en la curva de Fletcher-Munson de 40 fonios, la investigación realizada en la década de 1960 demostró que las determinaciones de igual volumen realizadas utilizando tonos puros no son directamente relevantes para nuestra percepción del ruido. [8] Esto se debe a que la cóclea de nuestro oído interno analiza los sonidos en términos de contenido espectral, y cada célula ciliada responde a una banda estrecha de frecuencias conocida como banda crítica. [ cita necesaria ] Las bandas de alta frecuencia son más anchas en términos absolutos que las bandas de baja frecuencia y, por lo tanto, "recogen" proporcionalmente más potencia de una fuente de ruido. [ cita necesaria ] Sin embargo, cuando se estimula más de una banda crítica, el cerebro suma las salidas de las distintas bandas para producir una impresión de volumen. Por estas razones, las curvas de igual volumen obtenidas utilizando bandas de ruido muestran una inclinación hacia arriba por encima de 1 kHz y una inclinación hacia abajo por debajo de 1 kHz en comparación con las curvas derivadas utilizando tonos puros.
Esta mayor sensibilidad al ruido en la región de 6 kHz se hizo particularmente evidente a finales de la década de 1960 con la introducción de las grabadoras de casetes compactas y la reducción de ruido Dolby-B . Se descubrió que las mediciones de ruido ponderadas A daban resultados engañosos porque no daban suficiente importancia a la región de 6 kHz donde la reducción de ruido estaba teniendo el mayor efecto, y no atenuaban suficientemente el ruido alrededor de 10 kHz y superiores (un ejemplo particular es con el Tono piloto de 19 kHz en sistemas de radio FM que, aunque normalmente inaudible, no está suficientemente atenuado por la ponderación A, de modo que a veces un equipo mediría peor que otro y, sin embargo, sonaría mejor debido a su diferente contenido espectral.
Por lo tanto, la ponderación de ruido ITU-R 468 se desarrolló para reflejar con mayor precisión el volumen subjetivo de todos los tipos de ruido, en contraposición a los tonos. Esta curva, que surgió del trabajo realizado por el Departamento de Investigación de la BBC , fue estandarizada por el CCIR y posteriormente adoptada por muchos otros organismos de normalización ( IEC , BSI ) y, a partir de 2006 [actualizar], es mantenida por la UIT. Se utilizó ampliamente en Europa, especialmente en radiodifusión, y fue adoptado por los Laboratorios Dolby , quienes se dieron cuenta de su validez superior para sus propósitos al medir el ruido en bandas sonoras de películas y sistemas de casetes compactos. Sus ventajas sobre la ponderación A son menos aceptadas en Estados Unidos, donde todavía predomina el uso de la ponderación A. [ cita necesaria ] Es utilizado por emisoras de Gran Bretaña, Europa y antiguos países del Imperio Británico como Australia y Sudáfrica.
El estándar [9] define ponderaciones ( ) en unidades dB mediante tablas con límites de tolerancia (para permitir una variedad de implementaciones). Además, la norma describe funciones de ponderación [9] para calcular las ponderaciones. La función de ponderación se aplica al espectro de amplitud (no al espectro de intensidad ) del nivel de sonido no ponderado. Los offsets aseguran la normalización a 0 dB a 1000 Hz. Las funciones de ponderación apropiadas son: [10]
Las curvas de ganancia se pueden realizar [12] mediante las siguientes funciones de transferencia de dominio s . Sin embargo, no están definidos de esta manera, sino que se definen mediante tablas de valores con tolerancias en los documentos normativos, lo que permite diferentes realizaciones: [ cita necesaria ]
Los valores k son constantes que se utilizan para normalizar la función a una ganancia de 1 (0 dB). Los valores enumerados anteriormente normalizan las funciones a 0 dB a 1 kHz, como se utilizan normalmente. (Esta normalización se muestra en la imagen).
Für den Bereich des Infraschalls gibt es eine eigene Frequenzbewertung, die so genannte G-Bewertung.
Entsprechend bewertete Pegel werden als dB(G) – „Dezibel G" – angegeben. Bekannter ist die A-Bewertung von Geräuschen als dB(A) – „Dezibel A" –, die dem Hörempfinden des Menschen nachempfunden ist.
Die G-Bewertung hat ihren Schwerpunkt bei 20 Hz.
Las frecuencias de 10 Hz y 25 Hz se ajustan, se disparan y se dañan.
Zweck der G-Bewertung ist es, eine Situation im Hinblick auf tiefe Frequenzen bzw.
Infraschall mit einer einzigen Zahl zu charakterisieren.
Ein Nachteil ist, dass Frequenzen interhalb 8 Hz and over 40 Hz kaum mehr einen Beitrag leisten.[1] (104 páginas)
![{\displaystyle {\begin{aligned}R_{A}(f)&={12194^{2}f^{4} \over \left(f^{2}+20.6^{2}\right)\ { \sqrt {\left(f^{2}+107,7^{2}\right)\left(f^{2}+737,9^{2}\right)}}\ \left(f^{2}+12194 ^{2}\right)}\ ,\\[3pt]A(f)&=20\log _{10}\left(R_{A}(f)\right)-20\log _{10}\ left(R_{A}(1000)\right)\\&\aproximadamente 20\log _{10}\left(R_{A}(f)\right)+2.00\end{aligned}}}](https://wikimedia.org/api/rest_v1/media/math/render/svg/8b3040c49545452a0c6eec52e4a2eee38483a540)
![{\displaystyle {\begin{aligned}R_{B}(f)&={12194^{2}f^{3} \over \left(f^{2}+20.6^{2}\right)\ { \sqrt {\left(f^{2}+158.5^{2}\right)}}\ \left(f^{2}+12194^{2}\right)}\ ,\\[3pt]B( f)&=20\log _{10}\left(R_{B}(f)\right)-20\log _{10}\left(R_{B}(1000)\right)\\&\aprox. 20\log _{10}\left(R_{B}(f)\right)+0.17\end{aligned}}}](https://wikimedia.org/api/rest_v1/media/math/render/svg/cc7749a104aa08c017b24d99881198e7dbf38d3c)
![{\displaystyle {\begin{aligned}R_{C}(f)&={12194^{2}f^{2} \over \left(f^{2}+20.6^{2}\right)\ \ izquierda(f^{2}+12194^{2}\right)}\ ,\\[3pt]C(f)&=20\log _{10}\left(R_{C}(f)\right) -20\log _{10}\left(R_{C}(1000)\right)\\[3pt]&\aprox 20\log _{10}\left(R_{C}(f)\right)+ 0,06\end{aligned}}}](https://wikimedia.org/api/rest_v1/media/math/render/svg/c971d684aa55573776650d8844b19422aebb5626)
![{\displaystyle {\begin{aligned}h(f)&={\frac {\left(1037918.48-f^{2}\right)^{2}+1080768.16\,f^{2}}{\left( 9837328-f^{2}\right)^{2}+11723776\,f^{2}}}\\[3pt]R_{D}(f)&={\frac {f}{6.8966888496476\cdot 10 ^{-5}}}{\sqrt {\frac {h(f)}{\left(f^{2}+79919.29\right)\left(f^{2}+1345600\right)}}}\ \D(f)&=20\log _{10}\left(R_{D}(f)\right).\end{aligned}}}](https://wikimedia.org/api/rest_v1/media/math/render/svg/85a2fb40079dc1bd1b05bdb398c440f801065a94)
