Campo Sonoro En Espacios Abiertos

Capítulo 6: EL CAMPO SONORO EN ESPACIOS ABIERTOS
6.1 Introducción:
La propagación del sonido en exteriores a través de la atmósfera, depende fundamentalmente de la distancia de la fuente al receptor, de la presencia de superficies absorbentes o reflejantes y de la presencia de barreras, que en general producen disminuciones en el nivel sonoro que percibe el receptor y que denominaremospor tanto atenuaciones.
Con base en la información anterior y los respectivos cálculos para cada caso, se calcula la atenuación total y se realizan las curvas de igual sonoridad a distancias que dependen del tipo de situación posible del receptor.

El nivel de presión sonora en un punto (receptor) será:
Lp (receptor) = L p (fuente) - Atenuación Total en dB Fórmula 6.1
Donde:
Lp(receptor): Nivel de presión sonora en el punto escogido o sea en el sitio del receptor.
L p (fuente) : Nivel sonoro de la fuente en el punto Cero, es decir, el nivel de potencia sonora Lw en dB re 1 pico vatio.
Atenuación Total: la suma de todas las atenuaciones presentadas al sonido en el campo abierto entre la fuente y el punto del receptor.
Las atenuaciones son:
a) Por Distancia. Quedependen fundamentalmente de la distancia entre la fuente y el receptor, y que son:
* Atenuación por divergencia geométrica o expansión sonora
* Atenuación por absorción del aire
b) Por superficies reflejantes y/o absorbentes. Corresponden al efecto de interferencia sonora de la reflexión con la onda directa, y de la pérdida de intensidad por absorción, con todas las superficiespresentes entre la fuente y el receptor, por ejemplo: Piso duro y piso blando, paredes laterales, pared posterior a la fuente.
c) Por barreras. Corresponden a los obstáculos significativos entre la fuente sonora y el receptor que interfieran el rayo sonoro directo.

6.2 Atenuación por divergencia Geométrica: Adiv en dB
Corresponde a la reducción del nivel de presión sonora debida a la expansiónde la energía sonora radiada por una fuente puntual. La fórmula es:
Adiv = 20 log d + 10.9 en dB Fórmula 6.2
Donde:
Adiv : atenuación por divergencia en dB
d: Distancia de la fuente al receptor en metros
10.9 : valor constante.

Ejemplo 6.1: Calcular la atenuación por divergencia y el nivel sonoro en el receptor, si:
El nivel de potencia de la fuente sonora es de 105 dB re 1 pW y ladistancia es de 30 metros.
Solución:
* Lw : 105 dB
* d= 30 m
* Adiv= 20 x log(30)+10.9 = 40.4 dB
* Lp(receptor) = 105 – 40.4 = 64.6 dB

6.3 Atenuación por Absorción del Aire: Aaire en dB
Es generada por la transformación de la vibración molecular del aire con el sonido transformando energía sonora en calor. La fórmula es:
Aaire = F x d /1000 en dB Fórmula 6.3a con d:distancia en metros
Aaire = F x D en dB Fórmula 6.3b con D: distancia en kilómetros

Para ambas fórmulas F : Valor en dB, de la tabla 6.1

Ejemplo 6.2: Calcular la pérdida por aire a 1000 Hz, para un Lw= 105 dB, a distancias de:
a) 30 metros
b) 4 kilómetros
Sabiendo que estamos a una temperatura de 20 ºC y humedad de 70%.

Solución:
* En la tabla, para 20 ºC yhumedad de 70% en 1000 Hz, leemos F = 5,0
* a) d= 30m, utilizamos la 6.3a, o sea:
* Aaire = F x d /1000: 5.0 x 30 / 1000 = 0.15 dB
* b) D= 4 Kms, utilizamos la 6.3b, o sea:
* Aaire = F x D : 5.0 x 4 = 20 dB

De lo anterior podemos concluir que la atenuación por aire:
1) Es significativa para grandes distancias ( kilómetros)
2) De media importancia para distancias entre100 m y el kilómetro
3) En distancias cortas, menores a 100 metros, se puede despreciar.

Tabla 6.1 Valores del coeficiente F de atenuación del aire en dB
Tomar para Medellín: 20°C y humedad entre 50 y 70%.

6.4 Atenuación por Suelo: Asuelo en dB
La atenuación por suelo es debida al fenómeno de interferencia sonora entre la onda directa (rayo directo) y la onda reflejada (rayo...