Calibración de Micrófonos y Cálculo de nivel sonoro continuo equivalente

1. Calibración de receptores
3. Bibliografía

En el presente trabajo se exponen dos técnicas para la calibración de micrófonos, la técnica absoluta y la de reciprocidad de campo lejano, haciendo énfaisis en la segunda por su facilidad y simplicidad.

En el otro tema del trabajo se explica cómo calcular el nivel sonoro continuo equivalente por el daño que este puede causar al oido humano.

1. Calibración de receptores.

La técnica para obtener la sensibilidad de un receptor se asigna a dos categorías generales: técnicas absolutas que requieren únicamente la medición de longitud, fuerza, voltaje y así sucesivamente, y técnicas relativas donde se conoce a priori la sensibilidad de un receptor.

Si se tiene un receptor de sensibilidad conocida, cualquier otro receptor puede calibrarse por comparación directa.

2. Un transmisor produce un campo sonoro en un medio anecoico,este medio no es necesario a bajas frecuencias, pero se hace importante a frecuencias para las cuales la longitud de onda del sonido es comparable o menor que las dimensiones del receptor, ya que para estas longitudes de ondas se debe conocer la orientación del receptor con respecto al campo sonoro.
3. El receptor de sensibilidad conocida S0A se coloca en el campo sonoro y se obtiene un voltaje de salida VA en función de la frecuencia.
4. El receptor se remueve A se y el receptor de sensibilidad S0X se coloca exactamente en la misma posición y se obtiene su voltaje de salida VX. La sensibilidad del receptor esta dada por (2.10).

(2.10)

Las limitaciones inherentes en S0A también son importantes en S0X. Por ejemplo, si el receptor X fuera mucho mayor que A, entonces la calibración de X será buena para longitudes de menores a las dimensiones de X, en tanto la calibración de A siga siendo válida. Por supuesto, para longitudes de onda pequeña con respecto a X se vuelve importante.

La técnica absoluta más directa consiste en aplicar una presión conocida al receptor. Esto se logra fácilmente conectando el receptor a una cámara de volumen conocido exactamente en el cual un pistón de área conocida oscila con una amplitud de desplazamiento conocida. Si la longitud de onda en la cámara es mucho mayor que las dimensiones de la cámara, la amplitud de la presión dentro de la cámara puede calcularse por medio de la ecuación de estado del gas. Aunque simple conceptualmente, esta técnica es difícil de aplicar debido a la dificultad de determinar exactamente el volumen de la cámara cuando el receptor está colocado. Existen para ciertas marcas conocidas de micrófonos, unos aparatos de calibración, llamados pistófonos.

Sin embargo, se debe proveer un acoplador diferente para cada tipo de micrófono. Las ventajas de esta técnica son que la calibración únicamente se puede hacer a una (o cuando mucho a unas cuantas) frecuencias y la sensibilidad obtenida está basada en la presión real que existe en la cara del micrófono y no en la que existe antes de que el micrófono perturbe el campo sonoro. Sin embargo, este último será despreciable para frecuencias con longitudes de onda largas comparadas con las dimensiones del receptor. La conveniencia y simplicidad de esta técnica lo hacen que sea la técnica de calibración mas popular.

Una segunda técnica para obtener una calibración absoluta es la calibración por reciprocidad de campo lejano. Para emplear esta técnica, es necesario tener un transmisor T, el micrófono X que se calibrará, y un transductor reversible R. No se necesita saber la respuesta de transmisión ni de recepción del transductor reversible. Para evitar complicaciones que oscurecen la discusión, supóngase que X y R son mucho menores que la longitud de onda de interés..