Practica Analisis de Ruido Eq Pachuca PDF

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INSTITUTO POLITÉCNICO NACIONAL ESCUELA SUPERIOR DE INGENIERÍA MECÁNICA Y ELÉCTRICA UNIDAD CULHUACAN

PRÁCTICA ANALISIS DE RUIDO

EQUIPO “PACHUCA” ALUMNOS: DE JESÚS ÁVILA JAIME FLORES AGUIRRE SAMUEL MOISÉS FLORES FARIAS DANIEL VAZQUEZ CHAVARRIA MARCO ANTONIO

UNIDAD DE APRENDIZAJE: SEÑALES Y VIBRACIONES PROFESOR: ARMANDO SANTIBAÑEZ LOPEZ GRUPO: 6EM34 CARRERA: INGENIERÍA EN COMUNICACIONES Y ELECTRÓNICA

PRÁCTICA “ANÁLISIS DE RUIDO” OBJETIVO : Analizar espectros de ruido y graficar su característica de respuesta, así como sumarlos en dB usando escalas logarítmicas.

INTRODUCCIÓN TEÓRICA . Ruido Se designa con el nombre de ruido a toda señal no deseada que se encuentra superpuesta a una señal útil. De esta definición general resulta que hay un fuerte elemento subjetivo en la cuestión de determinar qué parte de la señal es útil y qué parte es ruido. Supongamos, como ejemplo, que dos personas A y B sintonizan dos emisoras de radio Ea y Eb respectivamente, cuyas frecuencias estén muy próximas entre sí. Debido a que los circuitos de sintonía no son pasabandas ideales, parte de la señal de Eb será captada por el receptor de A y parte de la señal de Ea por el de B. Es claro que la señal útil para A será ruido para B y viceversa. Aún en casos en que la parte ruidosa de la señal está perfectamente identificada, ésta puede transformarse en señal útil, por ejemplo cuando se desea medir o caracterizar espectralmente el ruido de un amplificador. Con estos ejemplos se pone de manifiesto la naturaleza de la determinación de qué es señal deseable y qué es ruido. En lo sucesivo supondremos que dicha descomposición ya ha sido realizada. El ruido es sonido no deseado, y en la actualidad se encuentra entre los contaminantes más invasivos. El ruido del tránsito, de aviones, de camiones de recolección de residuos, de equipos y maquinarias de la construcción, de los procesos industriales de fabricación, de cortadoras de césped, de equipos de sonido fijos o montados en automóviles, por mencionar sólo unos pocos, se encuentran entre los sonidos no deseados que se emiten a la atmósfera en forma rutinaria. Ruido blanco y Ruido rosa El ruido blanco es un ruido cuya densidad espectral de potencia es independiente de la frecuencia. El ruido rosa es un ruido cuya densidad espectral de potencia es inversamente proporcional a la frecuencia. Los dos ruidos se emplean en análisis acústicos, aunque el primero, el ruido blanco, se usa para producir enmascaramientos de sonidos en algunas circunstancias, como en ambientes para conciliar el sueño o en oficinas para reducir el efecto que producen las personas trabajando al hablar y que distraen al resto de los compañeros.

El ruido rosa se utiliza en las mediciones acústicas in situ, para determinar el aislamiento entre dos estancias. Análisis espectral del ruido Para el estudio del ruido se divide el espectro de frecuencias en bandas que utilizando filtros, dejan pasar el ruido entre unas frecuencias máximas y otras mínimas, permitiendo evaluar la composición del ruido. Estos filtros rechazarán el ruido cuyas frecuencias sean superiores o inferiores a estos límites. La banda más utilizada en acústica es la banda de octava y cuando se quiere hacer un estudio más detallado la banda tercio de octava. Evaluación del ruido La medición más simple y sencilla es la medición de la presión sonora entendiendo como presión sonora la variación de presión sobre la presión atmosférica. Debido a que el oído humano es capaz de detectar variaciones de presión acústica comprendidas entre 20 micropascales y 20 pascales y frecuencias comprendidas entre 20 y 20000 Hz, la aplicación como referencia de escalas lineales es inviable y poco operativa. Por ello resulta más operativa una escala logarítmica que nos convierta la escala lineal en otra llamada nivel de presión acústica que se mide en decibelios.

Si se conoce el nivel de potencia sonora de una fuente, el nivel de presión sonora en dB a una distancia r de la fuente en campo libre, donde el sonido se propaga por igual en todas las direcciones, viene dado por la expresión: Lp = Lw - 20 logr - 10.9 estando la distancia r expresada en metros y Lw en dB.

MATERIAL Y EQUIPO           

Generador de ruido rosa Ecualizador Amplificador Osciloscopio Micrófono de respuesta plana Sonómetro Bafle con barrido total audible (20 hz a 20Khz) Voltmetro Generador de audiofrecuencia Hoja de papel semilogaritmico de 4 ciclos Copia de la tabla de niveles de ruido

DIAGRAMA A BLOQUES

DESARROLLO DE LA PRÁCTICA GRÁFICAS :

CUESTIONARIO 1. En base a su diagrama a bloques trate de explicar en forma resumida cada uno de los equipos o bloques utilizados. Generador de ruido rosa. Es denominado también como analizador en tiempo real. Alimenta al ecualizador y recibe la señal del sonómetro, que a su vez es transferida al osciloscopio para ser visualizada, Ecualizador. Es un ecualizador grafico de 30 filtros, sirve para que la respuesta sea plana, el cual se conecta al amplificador operacional o bien al generador de audiofrecuencia, sin conectarse simultáneamente Amplificador. Se considera que sea de 1 watt de potencia y con impedancia de 8 Ω, de acuerdo a la relación impedancia- potencia, se calcula el voltaje de salida de 2.8 V, el cual a su vez transmite al bafle. Generador de audifrecuencia. Transmite una señal al amplificador. Medidor analógico. Mide el voltaje de salida del amplificador. Bafle. Recibe el voltaje del amplificador y devuelve una señal de ruido al sonómetro. Sonómetro. Trabaja con filtros de ponderación a,b,c y d. Su micrófono Esta a un 1m de distancia del bafle de acuerdo a la norma mexicana, mide el ruido que transmite el bafle y devuelve una señal al generador de ruido rosa 2. Explique por qué se grafica en hoja semilogaritmica. Se grafica en hoja semilogaritmica, debido a que el sentido auditivo trabaja logarítmicamente y que por ser enorme el rango de intensidades de sonido que el oído humano puede detectar sin dolor, es que se ha elegido una escala logarítmica para expresar dicha intensidad. La escala en decibelios se mide en logaritmos. 3. Investigue de acuerdo con las normas internacionales a que distancia y potencia se debe analizar el espectro audible. La norma mexicana NOM 1-88 parte 4 referente a micrófonos hay aproximadamente 32 procedimientos experimentales que permiten definir la calidad del espectro audible de un micrófono, aunque comercialmente estos transductores acústico - eléctricos se evalúan estos parámetros fundamentales: Por su sensibilidad, directividad (lóbulo de direccionalidad), por su impedancia.

Tenemos que la distancia entre el altavoz y el sonómetro es de un metro, este a su vez nos entrega 94 dB. Pero por qué 94 dB, bueno esta cantidad de dB nos asegura que tengo un pascal de presión sonora, y esto nos sirve de referencia. 4. Explique: a) Ruido blanco El sonido está formado por diferentes frecuencias acústicas que nos permiten distinguir los diferentes sonidos que nos envuelven. Cuando una señal de sonido contiene todas las frecuencias existentes y todas se producen a la misma potencia se genera lo que se denomina ruido blanco. El ruido blanco recibe este nombre por paralelismo con la luz blanca, que contiene todas las frecuencias de onda del espectro visible, es decir, contiene todos los colores posibles. Podemos conseguir acercarnos al ruido blanco “verdadero” con ruidos/sonidos constantes que no dejan que se escuchen (o mitigan) otros, y cuyas ondas sonoras son capaces de sumirnos en un entorno de calma. El ruido blanco es un sonido constante que impide que otros sonidos y ruidos destaquen por encima de él . Contiene todas las frecuencias audibles por el oído humano, de manera que su presencia es capaz de enmascarar la percepción de cualquier otro sonido. b) Ruido rosa Es ruido blanco pero filtrado. De la misma manera que el ruido blanco, un ruido rosa es un ruido cuya señal está conformada por valores aleatorios (los valores de la onda de una señal de ruido varían de manera totalmente impredecible y ningún valor depende del anterior ni del próximo). La diferencia con el ruido blanco es que hay menos amplitud para las altas frecuencias. Podríamos decir que es un ruido blanco pasado por un filtro que le hubiese quitado de una manera gradual las altas frecuencias. 5. Mencione que tipo de ruido se maneja en esta práctica. Estamos manejando ruido rosa, el ruido rosa es ruido blanco pero filtrado.

CONCLUSIÓN Cuando utilizamos el generador de ruido blanco se puede observar que al momento de variar la sensibilidad la gráfica del osciloscopio va a tener un cambio, para este caso decayó porque la sensibilidad disminuyó. Utilizamos la perilla speed para incrementar la velocidad de la gráfica. El generador de ruido rosa realiza dos funciones, puede operar como oscilador, en este caso notamos que percibe todo el rango de frecuencias audibles para nosotros, de 20 Hz a 20 KHz, y también funcionan como receptor, ya que está captando las señales producidas por el sonómetro. Al momento de utilizar el ecualizador estamos manipulando el rango audible, la conexión va directo al amplificador. Por norma la salida la tenemos con una impedancia de 8 ohms y 1 watt de potencia. Con base a estos parámetros se calcula el voltaje a la salida (para este caso son 2.8 V). Se observa en el vídeo que cuando se conecta el generador de ruido rosa y se conecta el generador de audio frecuencias hay un cambio en el sonido, el ruido rosa se escucha como la interferencia de la TV y con el generador de audiofrecuencias suena como un zumbido. Hay veces que la respuesta visualizada en el osciloscopio no se ve completa, el ancho puede cambiar debido a los transductores que utilicemos. Cuando se entra a lo que parece una cámara anecoica se indica que estamos trabajando con ruido rosa, ya que es imposible trabajar con ruido blanco porque este tiene una pendiente ascendente por cada octava. Es necesario atenuar está pendiente, lo que es conocido como ruido rosa. El ruido rosa es ruido blanco filtrado. En esta práctica se comprobó que el ruido rosa también es un ruido cuya señal está conformada por valores aleatorios, pero esta vez con menos amplitud para las altas frecuencias. El resultado es como el de un ruido blanco pasado por un filtro que le hubiese quitado de una manera gradual las altas frecuencias. R EFERENCIAS Recuperado de: https://www.acusticasansegundo.com/mediciones-acusticas/ruido-blanco-oruido-rosa Recuperado de: https://www.fceia.unr.edu.ar/enica3/ruido-t.pdf Recuperado de: http://www.ehu.eus/acustica/espanol/ruido/genes/genes.html Recuperado de: https://www.fceia.unr.edu.ar/acustica/comite/queesrui.htm Recuperado de: https://www.salud.mapfre.es/cuerpo-y-mente/habitos-saludables/que-es-elruido-blanco/ Recuperado de: https://www.audiocentros.com/ruido-blanco-y-ruido-rosa/ Recuperado de: http://www.sc.ehu.es/sbweb/fisica3/ondas/sonido/sonido.html Recuperado de: https://www.equaphon-university.net/la-percepcion-del-sonido-parte-i/...