En Massachusetts, la ley estipula que ciertas fuentes de sonido no pueden causar ruido. ¿Qué se define como ruido? Bueno, el ruido en la Commonwealth se produce por cualquiera de las dos condiciones: el sonido de una fuente que causa un aumento de 10 dB por encima del sonido ambiente/de fondo, o si el sonido produce lo que se conoce como «Tono Puro». En este blog vamos a profundizar en la segunda condición.
¿Qué es un Tono Puro? El fundador de BBN, Leo Beranek se refiere a los tonos puros como «el sonido periódico más simple». Su definición es «un sonido de tono puro es una perturbación de la presión que fluctúa sinusoidalmente como una frecuencia fija». Otro distinguido profesor de acústica, Cyrill Harris va directo al grano y define el Tono Puro como «un sonido compuesto por una sola frecuencia».
Intentemos un par de ejemplos de sonidos que contienen un Tono Puro. El ejemplo que utilizo cuando hablo con los clientes es el chirrido de los frenos o el sonido de las uñas en una pizarra. Mis colegas del Grupo de Ruido & ofrecen algunos otros ejemplos del mundo real, como el sonido de un diapasón, la campana de una iglesia, el silbato de un barco o de un tren y el sonido de los sistemas hidráulicos. Asimismo, si alguna vez se ha sometido a una prueba de audición, le hacen escuchar sonidos de cierta frecuencia y luego cambian la amplitud y la frecuencia. Esos sonidos son tonos puros y suelen estar centrados en ciertas frecuencias, llamadas bandas de octava.
En mi opinión, cuando a una persona le molesta el sonido, es más probable que le moleste la presencia de un Tono Puro que el nivel de sonido. En las frecuencias equivocadas, un Tono Puro puede ser un sonido muy molesto. Las sirenas de los vehículos de emergencia utilizan un Tono Puro modulado porque se oyen fácilmente por encima del sonido de fondo. Quizá se pregunte: ¿cómo puedo saber si tengo un tono puro? Si el ruido que le molesta tiene un zumbido, una estridencia o un pitido, es probable que tenga un tono puro.
El carácter acústico puede medirse fácilmente, pero necesita un sonómetro que tenga capacidad de medición en función de la frecuencia. Esto incluye la banda de octava, la banda de un tercio de octava, la FFT (transformada rápida de Fourier) o la capacidad de análisis del espectro. Dado que la medición de un tono puro es independiente de la precisión de su amplitud, se puede utilizar una aplicación de teléfono inteligente, como Analyzer, para proporcionar un análisis preciso de los tonos puros.
He participado en muchas investigaciones sobre el ruido de la comunidad, tanto del lado de la comunidad como del lado industrial. En 2009, una comunidad suburbana se quejó de ruidos molestos procedentes de un vecino industrial durante varios años. Las mediciones de ruido fueron realizadas por un consultor de la empresa, pero no se registraron como Tono Puro según las normas del MassDEP. Posteriormente, el grupo comunitario me contrató para realizar mediciones en su nombre. Lo que encontré fue muy interesante. Mis mediciones mostraron que utilizando la metodología de la Commonwealth, no había, de hecho, ningún Tono Puro. Esto implica la medición del sonido en bandas de octava, que es una medida de sonido gruesa. Se reconoce un Tono Puro cuando el nivel de presión sonora en cualquier banda de octava está más de 3 decibelios por encima de las dos bandas adyacentes.
En 2009, era obvio para mis oídos que la instalación en cuestión estaba produciendo un Tono Puro. Llegué al cliente y me bajé del coche e inmediatamente escuché el problema. Como la sirena de un vehículo de emergencia, un Tono Puro en la frecuencia media, digamos por encima de los 250 hertzios es obvio. Debido a lo que me decían mis oídos, adquirí datos de resolución más fina que incluían tanto mediciones de banda de un tercio de octava como de FFT (banda estrecha). Los datos medidos con bandas más finas de 1/3 de octava mostraron tonos probables en dos bandas: 400 y 800 hertzios. Las mediciones que utilizan un análisis FFT/espectro aún más fino producen las frecuencias exactas y, en este caso, teníamos tonos a 363 y 726 hercios. En este caso, el tono puro de 726 hercios es exactamente dos veces el tono puro de 363 hercios. El tono de mayor frecuencia se conoce como un Armónico del tono de menor frecuencia.
¿Por qué las mediciones de ruido en la banda de octava no se registraron como que contenían un Tono Puro, cuando mediciones más finas encontraron claramente lo contrario? Esta era la pregunta obvia de las personas involucradas en el caso. Algunos sonidos que contienen Armónicos, un sonido que es un número entero de veces el sonido primario, pueden enmascarar el método de Tono Puro de banda de octava utilizado por el Estado. Utilizando una analogía médica, es como utilizar una radiografía para detectar una rotura de ligamentos que sólo puede verse con una resonancia magnética.
Por ejemplo, un sonido de Tono Puro en la banda de 250 hercios con un solo armónico produciría un Tono Puro en la banda de 500 hercios. Si cualquiera de los dos sonidos existiera por sí solo sería definido por el método MassDEP como un Tono Puro, pero cuando se toman juntos resulta en una situación en la que ningún Tono Puro sería clasificado usando los métodos MassDEP. Mientras exista más de un tono en cualquier banda de dos octavas, el método MassDEP no identificaría una condición de Tono Puro.
¿Qué hacer? Hay otros métodos para determinar si existe un Tono Puro utilizando métodos de medición más finos; bandas de un tercio de octava y banda estrecha. Mi recomendación en 2009 sigue siendo válida hoy, el MassDEP necesita adoptar un método mejor. Una vez más, utilizando la analogía médica, el médico puede en un primer momento hacer que usted obtenga una radiografía, pero si eso no encuentra nada, ellos prescribirán una resonancia magnética.
