Monitoreo de Ruido

El ruido es un tipo de sonido y se define como no deseado, molesto, desagradable o fuerte. La contaminación acústica es un peligro invisible. La contaminación acústica es un problema ambiental a menudo pasado por alto, sin embargo, impacta significativamente tanto en la salud humana como en el medio ambiente. En nuestro mundo que se urbaniza rápidamente, la exposición constante a niveles altos de ruido provenientes del tráfico, la construcción y las actividades industriales interrumpe no solo la vida diaria, sino también los hábitats naturales de los animales. Son sonidos o ruidos que son ya sea antinaturales en volumen o producción.

Para los humanos, la exposición prolongada al ruido está vinculada a problemas de salud como el estrés, perturbaciones del sueño e incluso problemas cardiovasculares. La contaminación acústica también puede causar molestias, estrés e interferencias con la comunicación oral. El primer paso para lidiar con el ruido es la identificación de áreas u operaciones donde ocurre una exposición excesiva al ruido, lo cual se realiza a través del monitoreo de ruido. Este artículo cubre información sobre el ruido como contaminante, sus fuentes, límites permisibles, impacto en la salud y el medio ambiente, medidas correctivas y métodos, y principios de monitoreo del ruido.

La Ley del Aire (Prevención y Control de la Contaminación) de 1981 define el ruido como un contaminante del aire y lo define como "sonido no deseado o no deseado". Se considera que el ruido es un contaminante del aire cuando está presente en la atmósfera en niveles que pueden ser perjudiciales para los humanos, plantas, animales o el medio ambiente.

El ruido y el sonido son dos conceptos estrechamente relacionados pero separados en acústica y comunicación. El sonido es cualquier vibración audible de partículas de aire que viaja a través de un medio, como aire, agua o sólidos. Es un fenómeno físico que puede ser percibido por el oído humano y tiene propiedades que incluyen frecuencia, amplitud y forma de onda.

Por otro lado, el ruido se define como cualquier sonido no deseado o irritante que causa incomodidad corporal. Es un sonido considerado no deseado o sin importancia en un entorno o escenario. El ruido se define por su aleatoriedad, irregularidad o impredecibilidad, y puede provenir de diversas fuentes, incluidos equipos, tráfico, personas o variables ambientales.

La principal diferencia entre ruido y sonido es que el ruido es una experiencia subjetiva de sonidos no deseados o molestos. En contraste, el sonido es un acontecimiento físico que puede ser intencional o deseado. Además, mientras que el sonido puede tener un impacto positivo en las emociones y el comportamiento humano, el ruido puede crear estrés, incomodidad e incluso problemas de salud en algunas situaciones.

Ondas sonoras son generadas por la vibración continua de una fuente que empuja las moléculas del aire en una serie de condensación (acumulación de las moléculas) y rarefacción (adelgazamiento de las moléculas), creando una estructura similar a una onda que viaja a través del medio perturbando las partículas. La intensidad del sonido puede medirse en decibeles (dB).

Frecuencia y volumen: La presión atmosférica varía periódicamente cuando el sonido viaja a través del aire. La frecuencia es el número de ondas sonoras (es decir, ciclos completos de regiones de alta y baja presión) propagadas a través del aire por segundo. Se mide en hertzios, es decir, número de ciclos por segundo. Cuanto mayor es la frecuencia, más agudo se percibe un sonido. El rango de frecuencias que el oído humano puede escuchar es de 20 Hz a 20,000 Hz. El oído humano tiene una respuesta máxima de alrededor de 2,500 a 3,000 Hz y tiene una respuesta relativamente baja a frecuencias bajas.

Fuente- https://www.safeacoustics.com/frequency-of-sound/#:~:text=El%20o%C3%ADdo%20humano%20tiene%20su,respuesta%20del%20o%C3%ADdo%20humano.

El volumen es la percepción subjetiva de la presión sonora, dependiente de la energía que el oído recibe en unidad de tiempo. La intensidad es una medida de la cantidad de energía en las ondas sonoras. Es la potencia transportada por las ondas sonoras por unidad de área en una dirección perpendicular a esa área. La unidad de intensidad del SI es el vatio por metro cuadrado (W/m2). Puede aplicarse para localizar la fuente de ruido en términos de energía.

Los humanos oyen ruidos de alta frecuencia mucho mejor que ruidos de baja frecuencia. Las lecturas de medición de ruido pueden ajustarse para corresponder a esta peculiaridad de la audición humana. Un filtro de ponderación A incorporado en el instrumento de medición de sonido desconsidera las frecuencias o tonos bajos. Los decibelios medidos utilizando un medidor de sonido equipado con este filtro son ponderados en A y se llaman dB(A). Un ruido fuerte percibido tiene un alto valor de dB o dB(A), y un ruido suave tiene uno bajo. Los niveles típicos de decibelios de diferentes sonidos se dan a continuación:

Con el aumento de los niveles de decibelios, las ondas sonoras tienen mayor intensidad y los sonidos se vuelven más fuertes. Un silencio total significa 0 decibelios. La escala de decibelios es logarítmica: cada aumento de 10 dB representa un aumento de diez veces en la intensidad del sonido, mientras que el volumen percibido aproximadamente se duplica con cada aumento de 10 dB. Por ejemplo, una habitación "tranquila" de 30 decibelios es diez veces más intensa que un susurro de 20 decibelios y se percibe como aproximadamente dos veces más fuerte, y una lluvia ligera de 40 decibelios es 100 veces más intensa que un susurro y se percibe como unas cuatro veces más fuerte.

Varias actividades humanas contribuyen a la contaminación acústica. Esto puede causar incomodidad para los humanos, especialmente los niños pequeños, los ancianos y los animales. Algunas fuentes comunes de contaminación acústica son:

Las fuentes de ruido se clasifican en -

Ruido Industrial

Las industrias generan ruido en cada etapa, como soldadura, martilleo, perforación, soplado, funcionamiento de maquinaria, motores, trabajo con chapa metálica, trabajo en tornos, operación de grúas, molienda, torneado, remachado, fabricación, forjado, compresión, limpieza, ruptura, moldeo, vapor, ebullición, refrigeración, calefacción, ventilación, pintura, bombeo, empaque, transporte, etc.

El ruido mecánico es una parte importante del ruido industrial. Esto se debe a la maquinaria de todos los tipos, que a menudo aumenta con el tipo de operación y capacidad de potencia de las máquinas.

Ruido No Industrial

Las fuentes de ruido no industrial incluyen el ruido creado por el tráfico de transporte/vehicular y el ruido vecinal. Algunas fuentes comunes se mencionan a continuación,

1. Ruido del Tráfico Rodado - La fuente de ruido más extendida y es directamente proporcional al volumen de vehículos. Las principales fuentes de ruido en los automóviles son el escape, la entrada, el motor, el ventilador y los neumáticos a alta velocidad.
2. Ruido de los ferrocarriles - El ruido de los motores de locomotoras, bocinas y silbatos, y de las operaciones de conmutación y cambio en los patios de ferrocarriles pueden afectar a las comunidades vecinas y a los trabajadores del ferrocarril.
3. Ruido de Construcción - El ruido de la construcción de carreteras, calles de la ciudad, y edificios es un contribuyente importante al paisaje urbano. Las fuentes de ruido de construcción incluyen martillos neumáticos, compresores de aire, bulldozers, cargadores, camiones de volquete (y sus señales de retroceso), y rompen pavimentos.
4. Ruido Residencial - Ruido generado por las actividades diarias en hogares y residentes como ventiladores de escape, cortadoras de césped, mezcladoras, molinos, ventiladores, sistemas de refrigeración y calefacción, sistemas de T.V. y música, motores utilizados para bombear, etc.
5. Actividades de entretenimiento: La música alta, los fuegos artificiales y otras actividades pueden generar ruido excesivo. La exposición a largo plazo a altos niveles de ruido durante actividades de ocio puede resultar en pérdida auditiva y otros problemas de salud.
6. Desastre Natural: Desastres naturales como terremotos, huracanes, erupciones volcánicas, tornados y tormentas eléctricas pueden contribuir a la contaminación acústica al producir fuertes vientos, truenos y otros sonidos similares.

¿Sabías esto? Un nuevo estudio indica que el ruido de los aviones puede aumentar el riesgo de desarrollar enfermedades cardiometabólicas, un grupo de condiciones como infarto, derrame, diabetes e hipertensión.  

Normas Indias

De acuerdo con las Reglas de Control y Regulación de la Contaminación Acústica, 2000 del Gobierno de la India, los niveles de ruido ambiental permisibles para diferentes áreas/zonas son: -

Normas OSHA

OSHA (Administración de Seguridad y Salud Ocupacional) establece límites de exposición al ruido en la ubicación de un empleado para entornos de ruido constante, ruido mixto y ruido de impacto. Se proporcionará protección contra los efectos de la exposición al ruido cuando los niveles de sonido superen los mostrados en la Tabla -

Los altos niveles de ruido pueden dañar a los humanos, animales, vida silvestre y el ecosistema. El ruido a altos niveles puede causar alteraciones del sueño, ansiedad, daños auditivos y problemas de salud cardiovascular.

El ruido puede afectar la salud de muchas maneras, incluyendo efectos auditivos y no auditivos.

Efectos auditivos

• Los altos niveles de ruido causan síntomas auditivos como pérdida de audición y tinnitus.
• La pérdida auditiva inducida por ruido típicamente ocurre gradualmente y sin dolor. De hecho, es un efecto acumulativo. Sin embargo, hay algunos signos de alerta tempranos, como zumbidos en los oídos y atenuación de sonidos, que no deben ser ignorados.
• Interferencia del habla - El ruido interfiere con nuestra capacidad de comunicarnos. Los niveles de ruido, que no son lo suficientemente altos como para causar discapacidad auditiva, pueden interferir con la comunicación verbal (conversaciones).

Efectos no auditivos

• Los efectos no auditivos pueden ocurrir a niveles de ruido ambiental bajos pero consistentes, incluso si creemos que nos hemos adaptado a ellos. Esto se debe a que nuestros cuerpos reaccionan a la exposición diaria y continua al ruido (por ejemplo, activando reacciones hormonales), incluso si no somos conscientes de ello.
• Los impactos no auditivos incluyen molestias crónicas, alteraciones del sueño, deterioro cognitivo y enfermedades cardiovasculares y metabólicas.

Según la Organización Mundial de la Salud, los niveles de sonido inferiores a 70 dB no son dañinos para los organismos vivos, sin importar cuánto tiempo o de manera constante sea la exposición. La exposición a unruido constante de más de 85 dB puede ser peligrosa.

¿Sabías esto? La EEA también estima que 22 millones de personas sufren de altos niveles de molestia crónica y 6.5 millones de personas sufren de altos niveles de alteraciones del sueño crónica como resultado de la exposición al ruido a largo plazo.

La contaminación acústica puede dañar el medio ambiente, particularmente a los animales y los ecosistemas. Algunas de las consecuencias negativas incluyen:

• Los animales marinos también se ven afectados por el ruido de diversas actividades humanas, incluyendo el tráfico de embarcaciones comerciales, la exploración de petróleo y gas, los estudios sísmicos y el sonar militar. Estas actividades humanas pueden producir niveles de ruido subacuático que superan los 200 dB (referenciados a 1 µPa bajo el agua, una escala diferente a los decibelios en el aire).
• Las criaturas marinas como los delfines utilizan la ecolocalización para la navegación y la caza, mientras que las ballenas dependen de vocalizaciones para la comunicación a larga distancia; ambos son interrumpidos por el ruido externo. Las ballenas ya no pueden navegar a través del agua y a menudo se encuentran varadas en la costa.
• Los insectos que polinizan se ven afectados por el ruido, y pueden desaparecer, causando un impacto indirecto en las plantas y los animales.
• El ruido excesivo puede afectar el crecimiento y desarrollo de las plantas, causando cambios en la estructura del ecosistema.

La acción principal es el monitoreo de ruido, es decir, medir cuánto ruido se genera/produce. Además de esto, se pueden tomar las siguientes medidas correctivas:

Controles de ingeniería: Modificación o reemplazo de equipos o realización de cambios físicos relacionados en la fuente de ruido o a lo largo del camino de transmisión para reducir el nivel de ruido en el oído del trabajador. 

Esto se puede lograr mediante: -

• Optar por herramientas y maquinaria de baja generación de ruido.
• Mantenimiento y lubricación de maquinaria y equipo.
• Colocación de barreras entre la fuente de ruido y el empleado.
• Aislamiento de la fuente de ruido.

Controles administrativos: Cambios en el lugar de trabajo o el horario que reduzcan o eliminen la exposición del trabajador al ruido.

• Operar maquinaria ruidosa cuando menos trabajadores están expuestos.
• Limitar la cantidad de tiempo que una persona pasa en una fuente de ruido 
• Proporcionar áreas tranquilas para escapar del ruido 

Medidas preventivas para la contaminación acústica ambiental

Se pueden tomar los siguientes pasos para prevenir la exposición al ruido ambiental.

• Hacer un esfuerzo responsable para reducir el ruido como estándares estrictos por parte de las autoridades. 
• Mantener un vecindario tranquilo.
• Usar medios alternativos de transporte, como caminar, bicicletas o vehículos eléctricos en lugar de vehículos ruidosos. 
• Revisar y lubricar los vehículos regularmente para reducir el ruido.
• Sustitución de equipos más silenciosos a través de modificaciones en el diseño o ingeniería.
• Informar a las autoridades si la generación de ruido se considera ilegal de alguna manera (ruido fuerte durante la noche o por encima del límite permisible).
• Usar equipo de protección auditiva. 

Una fuente que genera el sonido crea vibraciones en el medio propagante circundante. A medida que el sonido continúa, las vibraciones se propagan lejos de la fuente a la velocidad del sonido, formando una onda sonora.

El ruido se mide usando un micrófono. Mide las ondas de presión sonora en una variedad de frecuencias, incluyendo todo el rango de la audición humana e incluso más allá. En términos simples, un micrófono es un sensor o transductor que convierte el sonido (energía acústica) en energía eléctrica.

El tipo de micrófono más común para la medición del sonido es el tipo condensador que opera con un diseño capacitivo. Incorpora un diafragma metálico delgado que forma una placa de un capacitor y una placa metálica se coloca junto a él que actúa como una placa posterior. Cuando la onda sonora excita el diafragma, la capacitancia entre el diafragma y la placa posterior cambia de acuerdo con la variación en la presión sonora. Este cambio en la capacitancia genera una señal de CA proporcional que es amplificada, medida, digitalizada y analizada para obtener la medición del ruido.

El nivel de ruido se registra y se representa en términos de Lmax, Lmin y Leq.

Lmax, el nivel sonoro máximo, durante un período de medición mientras que Lmin, el nivel sonoro mínimo, durante un período de medición.

Leq, o Nivel de Presión Sonora Continua Equivalente, es el parámetro de medición fundamental diseñado para representar una fuente de sonido variable. Es el nivel sonoro que tiene la misma energía sonora total que el nivel fluctuante medido. Se calcula utilizando la ecuación a continuación:

Aquí,

Leq = nivel de presión sonora continua equivalente en dB

p0 = nivel de presión de referencia (típicamente 20 µPa)

pA = nivel de presión sonora medida por el micrófono

t1 = tiempo de inicio para la medición

t2 = tiempo de finalización para la medición

El sensor de ruido Clase 2 de Oizom mide con precisión los niveles de ruido en el aire ambiente. El diseño ligero del monitor de nivel de sonido puede monitorear el ruido ambiente en tiempo real. La avanzada electrónica de soporte de este sensor lo hace compacto y fiable. Este medidor de nivel de sonido proporciona una lectura directa del nivel de sonido en decibelios (dB).

Este módulo de sensor de ruido funciona sobre el principio de la capacitancia. Proporciona una respuesta uniforme a los sonidos que llegan desde diferentes ángulos simultáneamente.

Nuestros sistemas de monitoreo de calidad del aire al aire libre como Polludrone, Weathercom, Dustroid, Odosense y AQBot utilizan el módulo de sensor de ruido. Por lo tanto, este módulo es ideal para monitorear el ruido ambiente en ciudades inteligentes, sitios de construcción, aeropuertos, carreteras, aplicaciones industriales, etc.

NOTA: Los sensores de ruido Clase I están disponibles como características opcionales a solicitud específica del cliente.

El monitoreo del ruido es un aspecto crucial de la salud ambiental y ocupacional. Aquí hay cuatro razones por las cuales es esencial:

1. Protección de la salud auditiva: La exposición excesiva al ruido puede llevar a la pérdida auditiva, acúfeno y otros trastornos auditivos. El monitoreo del ruido ayuda a identificar áreas con altos niveles de ruido, permitiendo medidas preventivas para proteger la audición de los trabajadores y residentes.
2. Cumplimiento de regulaciones: Muchos países tienen regulaciones estrictas respecto a la contaminación acústica. El monitoreo del ruido asegura el cumplimiento de estas leyes, previniendo problemas legales y multas.
3. Mejora del entorno laboral: Los altos niveles de ruido pueden afectar negativamente la productividad, la moral y la comunicación. El monitoreo del ruido ayuda a identificar las fuentes de ruido y a implementar medidas para crear un entorno laboral más tranquilo y cómodo.
4. Salud y bienestar de la comunidad: La contaminación acústica puede interrumpir el sueño, aumentar el estrés y contribuir a problemas cardiovasculares. Monitorear los niveles de ruido ayuda a proteger la salud y el bienestar de las comunidades.