Cómo medir el aislamiento acústico: por Noiselab

Hay ocasiones en las que medir el aislamiento acústico resulta un tanto arduo. Normalmente esto tiene que ver con unas malas condiciones de medida.

¿Quién no se ha visto en la situación de no poder obtener los datos reales de aislamiento acústico por que el ruido de fondo supera los niveles de inmisión? ¿Cómo hacemos para medir el aislamiento acústico entre un piso tercero y el bajo? ¿Cómo podemos hacer para medir cuando la fuente de ruido no nos da suficiente potencia?

Si las condiciones de medida resultan poco favorables es posible que, lo que se planteaba como un proyecto relativamente sencillo de acometer y ejecutar, se convierta en un proyecto cuya calidad general a nivel de soluciones, horas invertidas para solucionarlo, seguridad en los resultados, satisfacción técnica personal y por ende, satisfacción final del cliente quede mermada.

La realidad es que sin datos fiables sobre los que trabajar resulta muy complicado hacer predicciones. La confianza en el resultado futuro con las soluciones planteadas puede verse afectada hasta el punto de vernos obligados a sobredimensionar ciertos aspectos del proyecto y esto supone normalmente dar explicaciones  de incrementos de costes al cliente etc.

Las 4 razones por las que se pueden torcer las cosas. 

Las principales razones para que durante una medición de aislamiento no se puedan obtener buenos datos suelen ser:

1. Que los recintos a evaluar estén separados por pisos o espacios intermedios. O lo que es lo mismo: que no haya conexiones directas entre ellos, ni aristas ni superficies comunes.
2. Que el ruido de fondo del local receptor sea mucho más alto de lo habitual.
3. Que el aislamiento entre recintos sea tan alto que la fuente sonora no consiga emitir con la suficiente potencia como para superar el ruido de fondo en el receptor.
4. Combinaciones de las anteriores.

El siguiente gráfico realizado con Noiselab muestra estas condiciones poco favorable en una medición real. como ves en varias frecuencias la curva roja correspondiente a niveles de inmisión se mezcla con la curva verde correspondiente a mediciones de ruidos de fondo.

2 Técnicas para medir cuando parece imposible.

En este artículo quería compartir algunas técnicas para superar las anteriores dificultades. El objetivo ahora no es obtener todos los datos perfectos sino obtener al menos unos datos de medición que sirvan para tratar tus proyectos de aislamiento acústico con mayor rigor. También te servirá para tener mejores datos de partida cuando los métodos estándar se quedan cortos.

Antes de seguir te aviso de una cosa. Estos métodos son prácticos y se salen de las guías habituales de normativas estandarizadas. Son soluciones ingeniadas para casos difíciles conseguir al menos “algo” sobre lo que trabajar. Deben usarse por tanto en casos extremos y no como práctica habitual.  

Técnica 1 : Emitir más ruido. E ahí la cuestión. 

La primera solución que te puede venir a la cabeza es evidentemente que para poder superar el ruido de fondo en inmisión en más de 6 dB lo que debemos hacer es aumentar de alguna manera la emisión. Pero si ya estas emitiendo ruido rosa a volumen máximo… ¿Que puedes hacer? Te presento a continuación varias técnicas que puedes utilizar.

1 -Concentra la energía emitiendo ruido rosa filtrado de 1/3 de octava en 1/3 de octava.

Si concentras toda la energía de emisión en tan sólo un tercio de octava o una banda de 1/1 octava emitiendo un ruido rosa de ancho de banda limitado, La misma energía que teníamos antes repartida por  todo el espectro la concentraremos en una sola banda. Si, la medición se puede alargar porque debemos hacer una medición por cada tercio o banda de octava en cada punto pero es mejor que no tener ningún dato… También puedes hacerlo sólo para las bandas que no superen el RF emitiendo ruido rosa completo y completar los datos que falten usando esta técnica.

2- Mide con tonos puros. 
Si la emisión del ruido rosa de ancho de banda limitado del punto no es suficiente aún tienes otra opción: Realiza el proceso anterior emitiendo directamente tonos puros a las frecuencias centrales de cada tercio de octava. Es el mismo principio que en el anterior punto sólo que más exagerado. Estas emisiones tienen una ventaja práctica frente al ruido normal y es que, al tener un sonido mucho más definido tonalmente es sencillo de discernir si estás recibiendo señal en la pantalla de tu sonómetro.

3- La regla de los +15 dB.
En casos extremos en los que a pesar de usar las técnicas anteriores no es posible obtener el aislamiento acústico puedes usar la regla de los 15 dBA. Esta regla te da una estimación del aislamiento acústico global a partir del aislamiento obtenido en la banda de 125 Hz. Así coge el subwoofer más grande que tengas métele un tono puro a 125 Hz y sube el volumen un poco menos que cuando la señal empieza a distorsionar. El valor de aislamiento acústico a esa frecuencia + 15 dB te dará una estimación aproximada del aislamiento global de la solución.

Técnica 2 : Cámbialo todo… Midiendo aislamientos en FFT y ruido Morado (Purple Noise)

La última de las técnicas es medir el aislamiento en FFT usando como emisión lo que denominamos Ruido Morado (Purple Noise – haz click aquí para escucharlo). Se trata de un ruido de banda ancha (50 Hz a 5000 Hz) con contenido de 2 tonos puros por tercio de octava.

El ruido morado lo componen una serie de tonos espaciados en incrementos logarítmicos de manera que existe el mismo número de tonos puros en cada banda de 1/ 3 de octava (2 ene l ejemplo). Es como un ruido rosa formado por tonos puros. Esto permite mantener una emisión energética plana pero con una ventaja: Al medir en FFT es un patrón reconocible visualmente frente al ruido de fondo.

Me explico, como sabes medir en FFT significa que en lugar de tener el espectro habitual en 1/3 de octava lo tienes en frecuencias discretas de menor ancho de banda y en incrementos lineales… en función del equipo de medida incluso Hz a Hz.

Al medir en FFT el ruido morado veremos gráficamente en la pantalla de nuestro sonómetro si el ruido de fondo está afectando en cada punto de medida y en qué rangos frecuenciales. La razón es que a diferencia de emitir ruido rosa que es un ruido aleatorio que se puede confundir gráficamente con el ruido de fondo (también de naturaleza aleatoria, en adelante RF) en inmisión, lo que hacemos es emitir un ruido con una característica gráfica reconocible gracias al espaciado de tonos puros que hemos comentado.

Así, donde vemos “pinchos” mayores de 6 dB al RF en la pantalla del sonómetro para los registros de inmisión es que la medición es válida. Sin embargo donde dejamos de ver los pinchos… pues es que no somos capaces de superar el RF por lo que en ese rango frecuencial la medición no es válida porque la señal no es capaz de superar el RF.

Observa por ejemplo el siguiente espectro de niveles de recepción durante una medición de aislamiento acústico emitiendo Ruido morado. Puedes ver claramente como no tenemos suficiente señal en la zona de  1 kHz y de 1,6 kHz ya que no vemos los tonos en esas zonas debido al elevado ruido de fondo en esas frecuencias.

Esto es tremendamente útil porque así sabremos hasta donde tenemos datos válidos y donde no. Después para pasar el ruido de mediciones de ruido morado a tercios de octava para usarlos en tus cálculos de aislamiento acústico, es suficiente con que sigas la siguiente formulación o uses Noiselab para la conversión de mediciones en FFT a 1/3 de octava para mediciones con Ruido Morado (Purple Noise.).

Qué hacer cuando sólo recibes baja frecuencia.

De la misma manera cuando tenemos problemas para medir aislamientos con el dodecaedro habitual ya sea porque tenemos pisos intermedios o ruidos de fondo exagerados o simplemente un aislamiento elevado, podemos usar este método de FFT y Ruido Morado usando una emisión con subwoofer y Ruido morado de baja frecuenciacomo apoyo emisión en solitario. De esta manera obtendremos datos de aislamiento de 50 a 200 Hz, que es el ancho de banda de este Ruido. Evidentemente en aislamientos fuertes la baja frecuencia es la zona problemática no la alta que rápidamente presenta aislamientos elevados.

Estas son algunas de las técnicas que puedes usar para obtener mediciones con datos cuando las mediciones de aislamiento acústico con métodos estandard no sirven para realizar un estudio o una caracterización adecuada de los recintos a estudio.

“Debes tener en cuenta que estas técnicas deben ser usadas en casos en los que realmente no es posible caracterizar el aislamiento acústico con métodos ISO tradicionales.”

Si decides utilizar estas técnicas debes tener en cuenta que puede haber diferencias con los resultados que hubieras obtenido usando otros métodos. No obstante son una buena solución para no ir a ciegas en tu proyecto.

Artículo extraído del blog de Noiselab (Matías H van Waes, colegas de ingenieriaacusticafacil) antiguos colaboradores del blog. Si deseas ponerte en contacto con ellos, puedes hacerlo en soporte[@]noiselab.net