Ruido Ambiental

OBJETIVO

Diseñar y construir un detector de ruido ambiente el cual sea variable para diferentes niveles de ruido, el cual se va ver monitoreado mediante un led.

BREVE TEORIA

En general, el ruido de “MEDIO AMBIENTE”, es un ruido no correlacionado, es decir siempre estará presente aun en ausencia de señal; cuando esta presente, la señal no tiene efecto sobre la magnitud de ruido. En loscircuitos eléctricos, el ruido puede ser clasificados en dos:
* Ruido externo, son la señales no deseadas que interfieren en el rango de frecuencias en el que habitualmente esta trabajando el circuito. Entre los ruidos q mas se destacan esta el ruido producido por el hombre, ruido atmosférico y ruido galáctico.
* Ruido interno, son las señales generadas por los dispositivos que integran elcircuito. Entre los que mas se destacan son el ruido térmico, ruido de granalla, ruido blanco, ruido de explosión y ruido de avalancha.

Matemáticamente, es ytilizada la relacionde señal a ruido (S/N) que es el nivel de ruido de la señal con respecto al nivel ruido. Se puede expresar como una relación de voltajes o de potencias.

S/N (db)= 20 log (Vs/Vn)
S/N (db) = 10 log (Ps/Pn)

Otraexpression determina la calidad de un sistema, es:
F = (S/N) entrada / (S/N) salida = 1/A Nout/Nin

Las características o propiedades que acompañan al ruido y que nos permite distinguir unos sonidos de otros son: Intensidad, tono, timbre y velocidad.
La intensidad el sonido corresponde a la energía que en la unidad de tiempo atravieza la unidad de superficie colocándola normalmente a la direcciónde propagación. Se expresa en W/cm².
Los sonidos mas tenues que pueden percibir el oído, corresponde a una energía de 5 * 10^-16 W/cm^2 y los mas fuertes a 2 * 10^-4 W/cm^2 podemos establecer la relación:
B = 10 log Pi/Pio (db)
Donde
Pio corresponde a la intensidad de referencia, que corresponde al nivel inferior de audibilidad de 5 * 10^-16 W/cm^2
Pi corresponde a la intensidad del sonido amedir.

ESARROLLO

Se construye un circuito diseñado por el Ing Luis Perez en el cual utilizamos el amplificador LM-358.
Circuito propuesto:
Diagrama del LM-358

Caracteristicas:
Esta referencia de integrado consiste en dos amplificadores operacionales independientes de alta ganancia e internamente compensados en frecuencia. Son diseñados para funcionamiento con una simple fuente devoltaje, sobre un ancho de rango de tensión de 1.5 a 15 voltios.

PROCEDIMIENTO
* Identifique los terminales de los dispositivos.
* Se sugiere utilizar el IC-LM 358, por su facilidad de instalación y ahorro de espacio.
* El transistor exitador del led indicador preferiblemente, para aplicaciones de audiofrecuencia, se sugiere el transistor PNP de silicio BC 327 0 equivalente.
* Conel fin de minimizar los efectos sobre el ruido a detectar, se sugiere quelas resistencias a ser utilizadas, presentan dispancion de potencia de ¼ watts.
* Se prefiere que el condensador de “acople de microfeno” (C1) no sea electrolítico.
* Construya el circuito de ilustrado.
El circuito detecta una señal, indicándolo atraves de flashing del led. Si la señal excede delumbraldelmedioambiente, se podrá seleccionar tres niveles fijados, denominados 50 db, 70 db y 80 db.
Los amplificadores operacionales proporcionan la ganacia necesaria para seleccionar los sonidos detectados por un pequeño micrófono para excitar el led. El interruptor sw1 A/B en la primera posición, el circuito estará desactivado y por ende el led off.
Se puede verificar que estando alimentado elcircuito, peroelled apagado, el consumo de la fuente no es mayor de 23 mA. En las posiciones 2 y 3 para los umbrales 70 db y 80 db respectivamente.

Al estar el circuito en funcionamiento se tomaron los siguientes datos
Medición a 50dB
I1 | I2 | I3 | V1 | V2 | V3 | V4 |
0.001 UA | 7.4 UA | 0.3 - 1.3 UA | 26.7 mVpp | 0.38 - 1.3 Vpp | 0.6 - 2.09 Vpp | 9.7 Vpp |

500 hz
Medición a 70dB
I1 | I2 | I3 | V1...