Ondas de Presión Sonora

El sonido llega al oído en la forma de una variación periódica de la presión atmosférica, la misma presión atmosférica de la que nos hablan cuando dan la predicción del tiempo y que se mide con un barómetro. Estas variaciones de presión son demasiado pequeñas y rápidas como para poder ser observadas en un barómetro, pero si producen sonido. Estas variaciones se conocen por Ondas de presión sonoras.

Para hacernos una idea, imaginemos una piscina. Si arrojamos una piedra, el movimiento de las ondas del agua alejándose del punto donde arrojamos la piedra corresponde al movimiento de las ondas sonoras alejándose de la fuente productora del sonido. Sin embargo, las ondas sonoras se transmiten en tres direcciones y no solo en dos.

Las ondas de presión sonora son generadas por un objeto que vibre y que está en contacto con el aire. Este objeto puede ser un altavoz, las cuerdas de una guitarra o las cuerdas vocales de una persona. La Presión Atmosférica depende del número de moléculas de aire que se encuentren en un área. Un objeto al vibrar presiona a las moléculas de aire hacia una nueva área, creando una zona con una mayor presión atmosférica llamada compresión.

La zona de menor presión atmosférica se conoce como expansión. Las moléculas de aire no se trasladan junto con la onda, sino que simplemente se mueven para producirla. La zona de compresión se mueve a la velocidad del sonido.

Las principales características de una onda son: frecuencia, amplitud, velocidad, fase, longitud de onda, contenido armónico. Estas características, permiten distinguir una onda de otra.

Definición de Presión Sonora

Se llama presión sonora a las fluctuaciones, por encima o por debajo del valor normal o estático de presión del medio, que se producen al propagarse una onda sonora a través del mismo.

El oído humano es capaz de detectar sonidos cuya amplitud esté comprendida entre un mínimo de 20 µPa, y un máximo de unos 20 Pa, donde se sitúa el umbral del dolor. Esto nos da una idea del rango tan enorme que posee el oído humano, puesto que el valor mínimo es una millonésima parte del valor máximo.

Aunque el nivel de presión sonora, es el parámetro que más fácilmente se puede medir para caracterizar el nivel de ruido de un equipo, tiene el inconveniente de depender de otros factores además de la potencia de la fuente, como por ejemplo de la sala donde esté ubicada la misma. Esto último se detallará más adelante cuando se hable de las reflexiones.

El nivel de presión sonora se puede representar por la siguiente expresión:

Donde: 

El nivel de presión sonora se suele denominar como LPS (SPL en nomenclatura anglosajona), además de la forma arriba reflejada.

Si nos fijamos en la presión de referencia, vemos que coincide con el valor del umbral auditivo antes apuntado, con lo cual el nivel mínimo de presión sonora queda en 0 dB, quedando el límite superior en 120 dB. Este límite superior sale de introducir el valor del umbral del dolor que ya se comentó, en la fórmula. De esta forma, hemos conseguido tener todo el rango auditivo en solo 120 dB, lo cual facilita mucho la interpretación de los resultados que se obtienen en las mediciones.