Medida in situ de la pérdida acústica por reflexión de barreras antirruido por el método "Adrienne"

Abstract

Las barreras acústicas se están convirtiendo en uno de los dispositivos de control del ruido más populares. Su misión es la de obstruir la transmisión directa entre la fuente de ruido (tráfico rodado, trenes, ... ) y el receptor (la población). Fruto de la expansión de este tipo de dispositivos, surge la necesidad de poder caracterizarlos acústicamente, con objeto de poder comparar unos con otros. De este modo, las empresas que fabrican materiales para barreras antirruido podrán dar las características de sus distintos productos. También se podrá comprobar si las propiedades acústicas de una determinada barrera se han degradado con el tiempo. Existe un Comité de Normalización Europeo, CEN/TC226, que se ocupa de este tema. Dicho Comité se encarga, esencialmente, de redactar la norma EN 1793, cuyo título es: ''Dispositivos reductores de ruido de tráfico en carreteras - Método de ensayo para determinar su comportamiento acústico ". A la hora de redactar estas normas surgieron problemas con los métodos existentes, debido a la inexistencia de métodos apropiados de medida in situ (en el mismo lugar de la instalación: carreteras, vías de tren .. ). Ante la necesidad de resolver estos y otros problemas para redactar la norma EN 1793 surgió en Enero de 1995 el Proyecto Europeo "ADRIENNE", del programa de "Normas, Medidas y Ensayos" (SMT). El proyecto Adrienne dio como resultado un método válido para medir in situ características intrínsecas de barreras antirruido. El proyecto Adrienne finalizó en febrero de 1998. Se ha redactado ya un borrador de la norma EN-1793, no una versión definitiva, ya que todavía existen problemas a la hora de caracterizar barreras no planas. Este proyecto de fin de carrera implementa el método "Adrienne", para obtener la pérdida acústica por reflexión, en un programa informático que realiza rápidamente los complejos cálculos matemáticos asociados al método y que es de fácil e intuitivo manejo para el usuario. De este modo, el usuario podrá obtener la pérdida acústica por reflexión de una determinada barrera antirruido alimentando al programa con las medidas realizadas in situ (en el mismo lugar de instalación de la barrera) y con los parámetros geométricos asociados a dichas medidas. La pérdida acústica por reflexión (RL) se define como "la parte de la energía sonora que se refleja en el mismo medio cuando una onda sonora incide en una frontera ". Es función de la frecuencia de la señal acústica y del ángulo con el que inciden las ondas acústicas en la barrera. La RL caracteriza las propiedades absorbentes del dispositivo antirruido. Básicamente, el método Adrienne para la obtención de la pérdida acústica por reflexión, consiste en emitir una señal de presión acústica M.L.S. (gracias a la cual se obtiene la respuesta impulsiva de la barrera) a través de un altavoz. Un micrófono unido solidariamente al altavoz recoge tanto el pulso de presión directo como el reflejado en la barrera. Por un posterior procesado de las señales recogidas por el micrófono se obtienen espectros de energía, en bandas de tercio de octava, asociados al eco directo y al reflejado. Dividiendo el espectro de energía reflejado entre el directo se obtiene la pérdida por reflexión para un determinado ángulo de incidencia. Este proceso se repite para 9 ángulos de incidencia distintos que simulan el típico ruido de tráfico. Finalmente, se dan promedios, para distintos ángulos de incidencia, de la pérdida por reflexión, RL, en 18 bandas de tercio de octava, entre 100 y 5000 Hz. A partir de estos promedios, se podrá expresar la absorción acústica de la barrera con un único número, DLa, siguiendo los pasos que se indiquen en las futuras normas EN 1793-1 y EN 1793-3. Para realizar dicho sistema informático se ha escogido el programa MATLAB por ser muy potente en comandos matemáticos y por estar muy implantado en el entorno científico europeo. La comunicación con el sistema es muy intuitiva al realizarse a través de interfaces gráficas. En este proyecto de fin de carrera se ha realizado un avance, con respecto al método Adrienne, en cuanto a la extracción del pulso de presión reflejado a partir de una señal que contiene el eco directo, el reflejado y otros ecos procedentes de reflexiones y difracciones no deseadas. Esta extracción de señal se realiza para obtener la energía que se refleja en la barrera. Tal y como está definido, el método Adrienne presenta problemas en este aspecto. Un exhaustivo estudio de P. Cobo (1999), que se basa en considerar los parámetros geométricos asociados a la medida, ha sido tenido en cuenta en el programa, de modo que se optimiza el proceso de extracción de la señal reflejada. El coste total de realización del proyecto es de 3.227.700 pesetas. En este presupuesto se han considerado las horas de trabajo del proyectista y la amortización de los distintos sistemas usados para su realización.