lunes, 15 de diciembre de 2008

CONTAMINACIÓN ACÚSTICA

Relacionado con la RESONANCIA

Electricidad sin cables.
Una realidad Científicos estadounidenses transmitieron exitosamente electricidad entre dos aparatos sin utilizar cables conectores. Investigadores del Instituto Tecnológico de Massachusetts (MIT, por su sigla en inglés) enviaron electricidad a través del aire desde una fuente de energía hasta una bombilla de luz situada a dos metros de distancia. Conocida como "WiTricidad" porque "wi" es la abreviación de "inalámbrico" en inglés, la adopción de esta tecnología podría ser el fin de las marañas de cables -y por ende, de muchos tropezones- al menos en los hogares posmodernos, donde la mayoría de los aparatos parecen necesitar de una conexión a la pared. La WiTricidad no puede viajar a largas distancias, al menos por ahora, por lo que los enormes postes que transportan la electricidad seguirán decorando los paisajes algún tiempo más. Esta novedosa tecnología funciona en base a conceptos conocidos desde hace décadas, creando un campo magnético entre dos "antenas" hechas de bobinas de cobre, una conectada a la fuente de electricidad y otra en el aparato que queremos encender. Por ejemplo, una bombilla de 60 vatios. Esas "antenas" no son otra cosa que "resonadores magnéticos", que vibran con el campo magnético creado por la electricidad. Los científicos del MIT probaron la seguridad del sistema colocándose entre la fuente de electricidad y el aparato, y quedaron suficientemente bien como para luego contar el cuento. Y no es peligroso El sistema aprovecha un fenómeno físico conocido como "RESONANCIA", lo que ocurre cuando un objeto vibra al quedar dentro de un campo de energía de determinada frecuencia. Cuando dos objetos tienen la misma resonancia hacen un poderoso intercambio de energía sin afectar a otros objetos cercanos. Hay muchos ejemplos típicos de la resonancia, y uno de los más repetidos es el de la cantante de ópera que al cantar cierta nota rompe copas de cristal. En vez de utilizar la RESONANCIA ACÚSTICA, la WiTricidad se aprovecha de la RESONANCIA DE ONDAS electromagnéticas de muy baja frecuencia. "El cuerpo responde mucho a los campos eléctricos, y es por eso que podemos cocinar pollo en el horno microondas", dijo a la BBC John Pendry, del imperial College of London, quien siguió los experimientos del MIT. "Pero el cuerpo no responde a los campos magnéticos. Hasta donde sabemos, el cuerpo da cero respuesta a los campos magnéticos en términos de la energía que absorbe", explicó. Es por esto que la WiTricidad no representa ningún riesgo significativo para la salud humana, agregó el profesor adjunto de Física en el MIT, Marin Soljacic.

Otra información importante...

NOCIONES DE ACÚSTICA
El sonido es cualquier variación de la presión en el aire que puede ser detectada por el oído humano. Por definición, el ruido es un sonido no deseado. Más particularmente, el ruido es un sonido molesto, para distinguirlo de los sonidos agradables. Cuando se dice no deseado conviene tener claro qué es lo que lo hace ser al ruido no deseable, o cuando se dice que es molesto, conviene cuantificar cual es el valor de la molestia, así como a quién molesta, a unos pocos, a muchos, cuánto tiempo, etc.
El número de variaciones de la presión por segundo es lo que se llama frecuencia del sonido, y se mide en Hercios (Hz). Cada frecuencia de un sonido produce un tono distinto. Se dice que un tono es grave cuando su frecuencia es baja (aproximadamente menor de 250 Hz), y que su tono es agudo cuando su frecuencia es superior a 2.000 Hz. Las frecuencias comprendidas entre ambas se denominan frecuencias medias.
El espectro normal de audición para un adulto joven sano va desde 20 Hz a 20.000 Hz (ó 20 KHz). El nivel de ruido se mide en decibelios (dB). El dB es una relación entre una cantidad medida y un nivel de referencia acordado. La escala en dB es logarítmica y utiliza 20 m Pa (Umbral auditivo) como nivel de referencia, es decir, 0 dB, de forma que el umbral sonoro del dolor se sitúa alrededor de 130 dB. La razón de usar escalas logarítmicas en acústica se debe al amplio rango de sonidos que el oído humano puede percibir, tanto en amplitud como en frecuencia. Además, el oído responde a los cambios de una forma no lineal, reacciona a un cambio logarítmico de nivel, en toda la escala de audición.

Cuando se requiere información más detallada sobre un sonido complejo, la gama de frecuencia de 20 Hz a 20 KHz se puede dividir en secciones o bandas. tener un ancho de banda de Estas bandas suelen una octava o de un tercio de octava. Una octava es una banda de frecuencia donde la más alta es dos veces la frecuencia más baja. Este proceso de división de un sonido complejo se denomina análisis en bandas de frecuencia.

SONÓMETROS
Los instrumentos utilizados para medir el nivel de ruido se denominan sonómetros y proporcionan una indicación del nivel acústico (promediado en el tiempo) de las ondas sonoras que inciden sobre el micrófono. El nivel del sonido se visualiza normalmente sobre una escala graduada con un indicador de aguja móvil o en un indicador digital.
El oído no es igualmente sensible para todas las frecuencias. Por esta razón, incluso aunque el nivel de presión acústica de dos sonidos pueda ser el mismo, pueden interpretarse como de distinto nivel si uno de ellos presenta una mayor concentración en las frecuencias en que el oído es más sensible. Por esta razón se incorporan en los sonómetros filtros de ponderación en frecuencia que modifican la sensibilidad del sonómetro con respecto a las frecuencias que son menos audibles por el oído. Muchos sonómetros están provistos de diferentes filtros de ponderación sensibilidad-frecuencia.
La escala de ponderación A es la utilizada más frecuentemente. La escala A está internacionalmente normalizada y se ajusta su curva de ponderación a la respuesta del oído humano. Los valores de nivel acústico medidos con esta escala se conocen como dB(A).
Hay otras escalas de ponderación utilizadas menos frecuentemente tales como la escala B, usada para sonidos de intensidad media, la escala C, usada para sonidos altos, y la escala D, usada para medida del ruido de aviones a reacción. Debido a su buen acuerdo con la respuesta subjetiva, la escala A, es la que se suele utilizar para todos los niveles, siendo relativamente poco frecuente el uso de las escalas B, C y D.
Frecuentemente, los sonidos emitidos por las fuentes de ruido fluctúan ampliamente durante un período de tiempo dado. Puede medirse un valor medio del ruido durante dicho período conocido como nivel de presión acústica equivalente Leq. El Leq es el nivel equivalente de ruido continuo que suministrase la misma energía acústica que la del ruido fluctuante medido en el mismo período de tiempo.

VÍAS DE PROPAGACIÓN
El ruido puede transmitirse a través de múltiples vías. A través del aire o a través de un medio sólido en el que parte del sonido se reflejará, parte será absorbida, y el resto transmitido a través del objeto. La cantidad de sonido reflejado, absorbido o transmitido depende de las propiedades del objeto, su forma, del espesor y del método de montaje, así como del ángulo de incidencia y de la onda acústica incidente. La propagación del sonido en el aire depende principalmente del tipo de fuentes de ruido, de su distribución en el espacio y de la topografía, así como de las condiciones de la atmósfera en que se realiza la propagación. El nivel de intensidad sonora al alejarse de la fuente de ruido disminuye en 6 dB cada vez que se duplica la distancia a la fuente en un campo libre.

VIBRACIONES
Se dice que un cuerpo vibra cuando realiza un movimiento oscilante respecto a una posición de referencia. El movimiento puede constar, en la práctica, de un componente a una frecuencia singular, como en un diapasón, o de varios de ellos simultáneos con distintas frecuencias.
Desde que se empezaron a construir máquinas se tienen que aislar y reducir las vibraciones.
Mediante los acelerómetros piezoeléctricos, que convierten el movimiento vibratorio en señal eléctrica, se puede realizar la medida y análisis de las vibraciones.

AISLAMIENTO Y ACONDICIONAMIENTO ACÚSTICO
El aislamiento del sonido consiste en impedir la propagación del mismo por medio de obstáculos más o menos reflectores, en cambio absorción es la disipación de energía en el interior del medio de propagación. Es pues muy importante distinguir entre el aislamiento y acondicionamiento acústico.
El aislamiento acústico consiste en conseguir que la energía que atraviesa una barrera sea lo más baja posible, lo que supone el instalar materiales que tengan una impedancia lo más diferente posible a la del medio que conduce el sonido. Así, si la transmisión se realiza a través del aire, las barreras deberán ser de materiales densos y pesados. El aislamiento de un elemento constructivo es función de sus propiedades mecánicas y de la denominada Ley de Masas, por la cual al aumentar de masa al doble, supone un incremento de 6 dB(A) en el aislamiento acústico.
Cuando las ondas sonoras entran en contacto directo con la estructura del edificio, transmitiendo la excitación a esta, se habla de ruido estructural o de impacto. Estos serán ruidos generados por el impacto entre sólidos tales como la caída de objetos al suelo, pisadas, etc.
El acondicionamiento acústico se debe tener muy en cuenta en la construcción y restauración de Iglesias, Teatros, Auditorios, Bibliotecas, etc., en definitiva en todo tipo de recintos donde se va necesitar de una buena inteligibilidad de la palabra o una buena audición de la música para su normal funcionamiento.
Cada local tiene unas características acústicas diferentes y particulares. Una de estas características es el Tiempo de Reverberación que se mide en segundos. El tiempo de reverberación es el tiempo que se requiere en un espacio cerrado, para un sonido de una frecuencia o banda de frecuencia determinada, para que el nivel de presión sonora dentro de él decrezca 60 dB, después de haber cesado la fuente.
Los materiales en acústica se pueden usar para reducir el tiempo de reverberación de un recinto o bien se usan como barrera para reducir la intensidad del sonido que viaja de un punto a otro. En cuanto al primer tipo de estos materiales están los materiales absorbentes. Tal vez los más importantes de estos materiales sean los materiales porosos, que están constituidos por una estructura sólida dentro de la cual existen una serie de cavidades o poros intercomunicados entre sí y con el exterior. Entre los materiales porosos están las lanas de roca, espumas de poliestireno, moquetas, etc.
PANTALLAS ACÚSTICAS
Para evitar la transmisión de las ondas sonoras en campo libre, se puede intercalar un apantallamiento entre el emisor y el receptor.
Existen muchas variantes de apantallamientos, plantaciones vegetales, pantallas acústicas propiamente dichas, etc.

SILENCIADORES
Para atenuar la propagación de las ondas sonoras que acompañan un flujo de aire o gas en movimiento sin impedir el paso de estos, se utilizan silenciadores. Estos suelen estar formados principalmente por un material absorbente que disipa la energía acústica transmitida a través del silenciador juntamente con el flujo del fluido o en los silenciadores en los que la atenuación se debe principalmente a la geometría interna del silenciador, es decir, a las formas y volúmenes de los recintos interiores.

NORMATIVAS
La necesidad de proteger a los ocupantes de los edificios de las molestias físicas y psíquicas que ocasionan los ruidos ha llevado a dictar La Norma Básica de la Edificación (NBE-CA-88) que establece las condiciones mínimas exigibles a los edificios para mantener en ellos un nivel acústico aceptable, así como la promulgación de las Ordenanzas Municipales para la protección del medio ambiente y confort de los ciudadanos contra las perturbaciones por ruidos y vibraciones generadas por actividades molestas, máquinas y equipos.
El Real Decreto 1316/1989 trata la protección de los trabajadores frente a los riesgos derivados de la exposición al ruido durante el trabajo. El objeto primordial del citado R.D. es la protección de los trabajadores frente a los riesgos derivados de su exposición al ruido durante el trabajo, y particularmente para la audición. Es obligación del Empresario reducir al nivel más bajo técnica y razonablemente posible los riesgos derivados de la exposición al ruido, habida cuenta del progreso técnico y de las disponibilidades de control del ruido. Se deberá evaluar la exposición de los trabajos al ruido con el objeto de determinar si superan los límites fijados, comprendiendo la evaluación de los puestos de trabajo existentes en la fecha de promulgación de la norma, o la de los existentes que hayan sufrido modificaciones que supongan una variación significativa en la exposición de los trabajadores al ruido, y evaluaciones periódicas, como máximos anuales.

MEDIDAS PREVENTIVAS
En los puestos de trabajo en los que el nivel diario equivalente supere 80 dB(A) deberán adoptarse las siguientes medidas:
Proporcionar a cada trabajador una información, y cuando proceda, una formación adecuada con relación a la evaluación de su exposición al ruido y los riesgos potenciales para su audición, las medidas preventivas adoptadas, con especificación de las que tengan que ser llevadas a cabo por los propios trabajadores, y los resultados.
Realizar un control médico inicial de la función auditiva de los trabajadores, así como posteriores controles periódicos, como mínimo quinquenales.
Proporcionar protectores auditivos a todos los trabajadores expuestos.
En los puestos de trabajo en los que el nivel diario equivalente supere 85 dB(A) se adoptarán las medidas preventivas indicadas anteriormente, con las siguientes modificaciones:
El control médico periódico de la función auditiva de los trabajadores deberá realizarse, como mínimo, cada tres años.
Deberán suministrase protectores auditivos a todos los trabajadores expuestos.
En los puestos de trabajo en los que el nivel diario equivalente o nivel de pico superen 90 dB(A) ó 140 dB, respectivamente, se analizarán los motivos por los que se superan tales límites y se desarrollará un programa de medidas técnicas destinado a disminuir la exposición de los trabajadores al ruido. De todo ello se informará a los trabajadores afectados, así como a los órganos internos competentes en seguridad e higiene.
En los puestos de trabajo en los cuales no resulte técnica y razonablemente posible reducir el nivel diario equivalente o el nivel de pico por debajo de los límites mencionados, se deberán adoptar provisionalmente, mientras no esté desarrollado el plan de medidas correctoras, las medidas preventivas indicadas para los puestos de trabajo de 80 dB(A), con las modificaciones establecidas por la norma.

La contaminación acústica es un gran problema en la ciudad.

“La contaminación acústica es un problema de la sociedad que en el presente ya puede calificarse de 'gran problema'. Será difícil solucionarlo si no se hacen políticas apropiadas”. Antonio Lozano, especialista en otorrinolaringología, cirugía del oído, estética y funcional de la nariz.El doctor abordó también en los avances tecnológicos referidos a las otorrinolaringologías tanto diagnósticas como terapéuticas. En el primer campo, destacó las emisiones acústicas para la detección precoz de la sordera en los recién nacidos, así como los pasos dados en imagen radiológica.Entre los avances terapéuticos señaló la prótesis de reconstrucción del oído medio, la cirugía mediante una guía de navegador y los implantes cloqueares, aunque hizo más énfasis en los grandes pasos dados en audífonos gracias a la digitalización. «Es un mecanismo que filtra los sonidos e impide que llegue el ruido. Esto permite al paciente oír y entender», resaltó Lozano, quien también destacó «el pequeño tamaño» de los mismos.Pero también quiso ser didáctico respecto a la historia de su especialidad y así el doctor señaló que «la otorrinolaringología (ORL) es muy poco conocida, no sólo en el ámbito profano, también desde dentro de la medicina, puesto que es habitual que compañeros se equivoquen a la hora de escribir las siglas». Definió a sus profesionales como «especialistas en garganta, nariz y oído, como todavía reza un azulejo de la Gota de Leche». Aclarado esto, explicó que su especialidad se engloba dentro de las más antiguas de la medicina, junto a la ginecología, pediatría, dermatología, oftalmología, urología y psiquiatría. Sin embargo, no tuvo su auge hasta el siglo XIX, momento en el que una gran parte de la clase médica llegó a la conclusión de que la otología, la rinología y la laringología (oído, nariz, garganta), que hasta ese momento habían evolucionado de forma independiente, tenían una clara conexión.

AVANCES TECNOLÓGICOS RELACIONADOS CON LA ACÚSTICA

AVANCES TECNOLÓGICOS EN LAS PRÓTESIS AUDITIVAS
La aplicación de la tecnología a la corrección de pérdidas auditivas ha estado presente en nuestra sociedad desde tiempos muy lejanos. Durante mucho tiempo la única solución posible al problema de la sordera fue el uso de la trompetilla y otros utensilios que actuaban como simples resonadores.
La aparición de la primera prótesis auditiva con amplificación eléctrica no vino hasta finales del siglo 19. Se habla de que Alexander Graham Bell inventó el teléfono después de construir un amplificador de audio para su esposa, que padecía de sordera.
El problema que pretende solventar una prótesis auditiva (audífono), es la lesión o disfunción de alguno/s de los mecanismos que intervienen en el proceso de audición. Dichos mecanismos son complejos y todavía existen grandes interrogantes acerca de su funcionamiento. El problema con que nos enfrentamos a la hora de determinar el algoritmo de proceso más adecuado, es la falta de conocimiento del sistema de descodificación que realiza nuestro sistema auditivo.
En la mayoría de las aplicaciones de ingeniería de audio, el objetivo es conseguir una señal lo más fiel posible, de alta calidad, no en vano todo sistema de audio comercial está pensado para personas con audición normal (normoyentes). Por ejemplo, en un sistema de grabación y reproducción, el objetivo es que la señal reproducida sea lo más parecida posible a la señal original registrada.
Sin embargo, cuando pretendemos corregir una pérdida auditiva, nos enfrentamos a un sistema auditivo dañado. Existen suficientes evidencias experimentales de que el sistema auditivo es un sistema no lineal, variante e incluso podría decirse que es no causal, ya que existen fenómenos como el tinnitus o acúfenos, que producen una percepción acústica en ausencia de estímulos externos. Todo ello, hace que nos preguntemos si la señal que debemos entregar a un oído dañado, debe ser o no, lo más fiel posible a la original.
A simple vista podríamos aventurar que la señal entregada debería presentar una cierta distorsión en amplitud, frecuencia y tiempo, opuesta a la distorsión provocada por el sistema auditivo dañado, de tal forma que ambas se compensasen. Ese planteamiento sería intachable si realmente pudiéramos acceder a los mecanismos fisiológicos que provocan todas esas distorsiones (de amplitud, frecuencia y tiempo). Sin embargo, la mejor vía de aplicación de la compensación de que se dispone hoy en día, es a través de la excitación acústica a nivel timpánico, mediante una señal previamente procesada. Existen prótesis auditivas que estimulan por otras vías (ósea, coclear y nerviosa), pero su aplicación se restringe a casos en que no es posible la estimulación por vía aérea.
Durante las últimas dos décadas se han logrado desvelar importantes incógnitas acerca de la fisiología del sistema auditivo, que se han materializado en sistemas de proceso de señal propuestos por diferentes fabricantes. Sólo la profundización en dichos conocimientos ha hecho que valiera la pena la inversión en desarrollo tecnológico necesaria para implementar algoritmos de proceso muy complejos en el reducido espacio que requiere un audífono. El último paso en este desarrollo es la aplicación del procesado digital de señal a un audífono, que abre las puertas a un sinfín de posibilidades, cuya explotación depende de la continuidad en el avance del conocimiento sobre la fisiología de la audición.
Además de los aspectos puramente científicos, existen toda una serie de condicionantes socioeconómicos en el mundo de las prótesis auditivas que no deben obviarse, ya que en gran medida condicionan las tendencias de la industria de este sector. Un factor importante, son las expectativas de la persona que decide comprar un audífono. La sordera, en la mayoría de los casos, obedece a una lesión sensorial, por lo que ninguna solución podrá restituir totalmente la audición perdida. Sí, en cambio, mejorarla. Por ello, en muchos casos, la prótesis auditiva no responde a las expectativas del paciente, derivando en una serie de procesos psicológicos que terminan en el rechazo de la misma, aunque objetivamente su percepción acústica se vea mejorada. Otro aspecto social importante en el mundo de las prótesis auditivas es la necesidad del paciente de ocultar su incapacidad. Por ello, el paciente procura obtener siempre la prótesis más pequeña posible, aún a costa de obtener de ella peores prestaciones que las que obtendría con una audífono más grande, con posibilidades de proceso de señal más avanzadas. La satisfacción de este tipo de necesidades sociológicas es un argumento que pesa hoy en día mucho en la industria.