Medición del aislamiento en campo (ISO 16283)

Esta guía continúa desde la guía de Acústica de salas: la misma respuesta al impulso, medida a ambos lados de un cerramiento, da su aislamiento acústico. Esta página cubre la medición con método de ingeniería de ISO 16283 en el edificio terminado: las diferencias de niveles aéreas $D$, $D_{\mathrm{nT}}$ y $R^{\prime }$, los niveles de impactos $L_{\mathrm{nT}}^{\prime }$ y $L_{\mathrm{n}}^{\prime }$, el informe de ensayo in situ y la incertidumbre de ISO 12999-1 que cualifica cada valor de campo. Tres parientes cercanos tienen guías propias: el motor de curva de referencia tras cada número único en Índices globales de aislamiento (ISO 717), el cerramiento del edificio en Aislamiento acústico de fachadas y la vía rápida en bandas de octava en Método de control del aislamiento (ISO 10052). La caracterización en laboratorio de un elemento vive en Medición del aislamiento en laboratorio y la predicción del comportamiento in situ en Predicción del aislamiento acústico (EN 12354).

¿Cómo calculo DnT y R’ a partir de una medición en campo con Python?

Promedia en energía los niveles de los recintos emisor y receptor por banda de tercio de octava sobre las posiciones de micrófono de una misma posición de altavoz, corrige el recinto receptor por ruido de fondo y pásalos, junto con el tiempo de reverberación del recinto receptor, a building.airborne_insulation(l1, l2, t2, area=S, volume=V). El resultado lleva la diferencia de niveles bruta d, la estandarizada dnt y, cuando se dan area y volume, la aparente r_prime. Si se ha movido un único altavoz entre posiciones, repite eso para cada posición y combina los resultados con la Fórmula (6), no los niveles; véase La medición. Las mediciones de impactos pasan por building.impact_insulation(li, t2, volume=V), y cualquiera de los dos espectros se valora con building.weighted_rating / weighted_impact_rating.

Aislamiento a ruido aéreo en campo (ISO 16283-1)

Para valorar una pared o un forjado, mide el nivel promediado en energía en el recinto emisor ($L_1$) y en el recinto receptor ($L_2$) por banda de tercio de octava y forma la diferencia de niveles $D=L_1-L_2$. Dos normalizaciones la hacen comparable entre recintos. La diferencia de niveles estandarizada refiere el tiempo de reverberación del recinto receptor $T$ a $T_0=0,5$ s (de modo que con $T=0,5$ s, $D_{\mathrm{nT}}=D$ exactamente), y el índice de reducción acústica aparente normaliza por la superficie del cerramiento $S$ y el área de absorción de Sabine $A$:

$$D_{\mathrm{nT}}=D+10{\log }_{10}\frac{T}{T_0},R^{\prime }=D+10{\log }_{10}\frac{S}{A},A=\frac{0,16V}{T}.$$

Las posiciones se promedian en energía con $L=10{\log }_{10}\left(\frac{1}{n}{\sum }_{i}10^{L_i/10}\right)$.

La prima de $R^{\prime }$ es una convención, no un adorno: las magnitudes con prima ($R^{\prime }$, $L_{\mathrm{n}}^{\prime }$, $L_{\mathrm{nT}}^{\prime }$) se miden en el edificio e incluyen todas las trayectorias por flancos, mientras que las $R$ y $L_{\mathrm{n}}$ sin prima son propiedades de laboratorio del elemento solo, medidas con los flancos suprimidos. El mapa completo laboratorio-campo vive en Medición del aislamiento en laboratorio; la predicción que tiende el puente entre ambos es EN 12354.

Una sola medición da las tres magnitudes, así que cuál de ellas va al informe es una cuestión reglamentaria, no de medición. $D_{\mathrm{nT}}$ describe la pareja de recintos tal como la viven los ocupantes, y es en lo que la mayoría de los códigos nacionales para vivienda declaran sus exigencias. $R^{\prime }$ describe la partición, normalizada por su área, y es lo que necesita una comparación frente a un $R_{\mathrm{w}}$ de laboratorio o a una predicción EN 12354. Mide una vez y declara después la magnitud en la que está escrita la exigencia, diciendo cuál es: un $R_{\mathrm{A}}^{\prime }$ no se puede contrastar con un límite en $D_{\mathrm{nT},\mathrm{A}}$ sin convertirlo antes a través de la $T$ del recinto y del área de la partición; véase Código Técnico de la Edificación (CTE DB-HR), que declara su exigencia entre recintos en $D_{\mathrm{nT},\mathrm{A}}$ y la de la tabiquería en $R_{\mathrm{A}}$.

import numpy as np
from phonometry import building

# Promedia en energía varias posiciones de micrófono en una sala (dB)
print(round(float(building.energy_average_level([60.0, 66.0])), 1))   # 64.0

# Aislamiento en campo por banda; la superficie S y el volumen V añaden R'
l1 = np.full(16, 80.0)                                # niveles del recinto emisor
l2 = np.full(16, 40.0)                                # niveles del recinto receptor
t2 = np.full(16, 0.5)                                 # T del recinto receptor (s)
ins = building.airborne_insulation(l1, l2, t2, area=10.0, volume=50.0)
print(round(float(ins.dnt[0]), 1))                   # 40.0  (= D ya que T = T0)
print(round(float(ins.r_prime[0]), 1))               # 38.0

# El número único sale del motor de ISO 717-1 de la guía de índices
print(building.weighted_rating(ins.dnt).rating)      # 40  DnT,w
print(building.weighted_rating(ins.r_prime).rating)  # 38  R'w

Calcula l1, l2 y t2 en las mismas 16 bandas de tercio de octava de 100 Hz a 3150 Hz (obtén t2 de room_parameters(ir, fs, limits=(100, 3150), fraction=3).t30, por ejemplo) y pásalos a airborne_insulation. Alimenta el espectro dnt (o r_prime) de esa función a weighted_rating, de modo que cada banda quede alineada índice a índice con la curva de referencia ISO 717-1.

Vale la pena llevarse la escala: en una pared o un forjado separador entre viviendas las exigencias nacionales se sitúan típicamente en torno a $D_{\mathrm{nT},\mathrm{w}}=50$ dB y rara vez por debajo de 45 dB, así que los 40 dB de este ejemplo deliberadamente plano las incumplirían todas. En una magnitud aérea más alto es mejor, y 5 dB son más o menos el escalón entre una solución constructiva que funciona y otra que genera quejas.

Parámetros de airborne_insulation()

Parámetro	Tipo	Unidades	Rango / valor por defecto	Notas
l1	array 1D o 2D	dB	uno/banda, o (posiciones, bandas)	Niveles del recinto emisor (2D se promedia en energía)
l2	array 1D o 2D	dB	mismo número de bandas	Niveles del recinto receptor
t2	array 1D	s	> 0, uno por banda	Tiempo de reverberación del recinto receptor
area	float, opcional	m²	> 0, con volume	Superficie del cerramiento $S$ (habilita $R^{\prime }$)
volume	float, opcional	m³	> 0, con area	Volumen del recinto receptor $V$
t0	float	s	por defecto 0.5	Tiempo de reverberación de referencia $T_0$

airborne_insulation() devuelve un AirborneInsulationResult (d, dnt, r_prime o None). El motor de curva de referencia que convierte cualquiera de esos espectros en $R_{\mathrm{w}}$, $R_{\mathrm{w}}^{\prime }$ o $D_{\mathrm{nT},\mathrm{w}}$, sus términos de adaptación espectral y sus variantes de rango ampliado están en Índices globales de aislamiento (ISO 717).

La medición (apartados 7 y 9 de ISO 16283-1)

Las funciones consumen niveles por banda; la norma dice de dónde salen esos niveles, y equivocarse ahí cambia el resultado más que cualquiera de las operaciones anteriores.

La fuente (apartados 7.1 y 7.2). El sonido se genera con altavoces funcionando simultáneamente en dos posiciones como mínimo, o con un único altavoz desplazado a dos posiciones como mínimo. Si son varios altavoces han de ser del mismo tipo, excitados al mismo nivel con señales similares pero no correlacionadas, y cada uno debe cumplir el requisito de directividad del Anexo A. La señal es estacionaria y de espectro continuo, y el nivel promediado en energía del recinto emisor no debe variar más de 8 dB entre bandas de tercio de octava contiguas, al menos por encima de 100 Hz — conforma el espectro (normalmente hace falta un ecualizador gráfico) o recurre a mediciones sucesivas en banda limitada. Los altavoces se sitúan a 0,5 m como mínimo de cualquier paramento, preferiblemente a 1,0 m como mínimo del elemento separador, medido hasta el centro del altavoz más próximo; posiciones distintas no deben quedar en planos paralelos a un paramento separados menos de 0,7 m, deben distar entre sí 0,7 m como mínimo y al menos dos de ellas 1,4 m como mínimo. Cuando el elemento de ensayo es el forjado y el altavoz está en el recinto superior, su base queda a 1,0 m como mínimo sobre el suelo.

Los micrófonos (apartado 7.3). Un mínimo de cinco posiciones por recinto — y, con un único altavoz desplazado entre posiciones, cinco por recinto y por posición de altavoz. No puede haber dos posiciones en el mismo plano respecto a los paramentos del recinto, y el conjunto no debe formar una retícula regular.

Corrección por ruido de fondo (apartado 9.2)

Mide otra vez el recinto receptor con la fuente apagada, en las mismas posiciones y con el mismo promediado, y compara banda a banda con el nivel combinado de señal más fondo $L_{\mathrm{sb}}$:

• margen $\ge 10$ dB: usa $L_{\mathrm{sb}}$ sin tocarlo;
• $6<\text{margen}<10$ dB: resta el fondo en energía, $L=10{\log }_{10}(10^{L_{\mathrm{sb}}/10}-10^{L_{\mathrm{b}}/10})$ (Fórmula 14), con los dos niveles reducidos antes a un decimal;
• margen $\le 6$ dB: aplica la corrección fija de 1,3 dB y señala la banda en el informe como que está en el límite de la medición.

import numpy as np

l2_sb = np.array([44.0, 41.0, 39.5, 38.0])   # recinto receptor, fuente encendida
l2_bg = np.array([30.0, 33.0, 31.0, 34.0])   # recinto receptor, fuente apagada
margin = l2_sb - l2_bg                       # 14.0  8.0  8.5  4.0 dB

formula_14 = 10 * np.log10(10 ** (l2_sb / 10) - 10 ** (l2_bg / 10))
l2_corr = np.where(margin >= 10.0, l2_sb,
                   np.where(margin > 6.0, formula_14, l2_sb - 1.3))
print(np.round(l2_corr, 2))     # [44.   40.25 38.84 36.7 ]  <- última banda señalada

building.background_correction existe, pero implementa la regla de laboratorio de ISO 10140-4 que se usa en Medición del aislamiento en laboratorio, cuyo umbral superior es de 15 dB y no de 10 dB. Aplicada a datos de campo resta energía en la franja de margen de 10-15 dB en la que ISO 16283-1 no pide nada — hasta 0,458 dB con un margen de 10 dB — y, como actúa sobre el recinto receptor, eso acaba siendo aislamiento declarado de más, banda a banda, en $D$. Para niveles de campo usa la expresión de tres regímenes de arriba.

Promediado sobre posiciones de altavoz (Fórmula 6)

Con varios altavoces funcionando simultáneamente (apartado 7.3.3) hay una sola medición: promedia en energía las posiciones de cada recinto, corrige por ruido de fondo y forma $D_{\mathrm{nT}}$ o $R^{\prime }$ una sola vez. Con un único altavoz desplazado entre posiciones (apartado 7.3.4) la norma no promedia los niveles entre posiciones de altavoz. Forma el resultado para cada posición y promedia los resultados como factores de transmisión,

$$D_{\mathrm{nT}}=-10{\log }_{10}\left[\frac{1}{m}\sum _{j=1}^{m}10^{-D_{\mathrm{nT},j}/10}\right],$$

que es lo que da más peso a la peor posición. Las dos vías no dan el mismo número:

import numpy as np
# `building` es el import del bloque de aislamiento a ruido aéreo de arriba.

t2 = np.full(16, 0.5)
l1a, l2a = np.full(16, 80.0), np.full(16, 40.0)   # posición de altavoz 1
l1b, l2b = np.full(16, 83.0), np.full(16, 37.0)   # posición de altavoz 2

# apartado 7.3.4: un resultado por posición de altavoz, combinados con la Fórmula (6).
a = building.airborne_insulation(l1a, l2a, t2, area=10.0, volume=50.0)
b = building.airborne_insulation(l1b, l2b, t2, area=10.0, volume=50.0)
dnt = -10 * np.log10(np.mean(10.0 ** (-np.vstack([a.dnt, b.dnt]) / 10.0), axis=0))
print(round(float(dnt[0]), 1), building.weighted_rating(dnt).rating)        # 42.0 42

# Promediar antes los niveles: otro número, más halagüeño.
l1m = building.energy_average_level(np.vstack([l1a, l1b]), axis=0)
l2m = building.energy_average_level(np.vstack([l2a, l2b]), axis=0)
naive = building.airborne_insulation(l1m, l2m, t2, area=10.0, volume=50.0)
print(round(float(naive.dnt[0]), 1), building.weighted_rating(naive.dnt).rating)  # 43.0 43

Recintos pequeños: el procedimiento de baja frecuencia (apartado 8)

Este es fácil de pasar por alto y es obligatorio. Cuando el recinto emisor o el receptor, o los dos, tiene un volumen menor que 25 m³, calculado al metro cúbico más próximo, de modo que un dormitorio de 25,4 m³ no lo activa y uno de 24,6 m³ sí, las bandas de tercio de octava de 50 Hz, 63 Hz y 80 Hz deben medirse además en las esquinas de ese recinto (apartados 6 y 8.1). La mayoría de los dormitorios europeos y todos los baños quedan por debajo del umbral, así que este es el caso normal cuando se trabaja en vivienda, no un caso límite. Va además del procedimiento por defecto, no en su lugar, y la misma regla de los 25 m³ rige el tiempo de reverberación.

La razón la da la propia NOTA 1 de la norma: a esas frecuencias el campo de un recinto pequeño es modal, la variación espacial es grande, y el promedio de la zona central no es ni repetible ni representativo de lo que oye un ocupante. Un máximo de presión modal siempre queda en una esquina, así que las mediciones en esquina acotan el campo por arriba.

Cómo se toma una medición en esquina (apartados 8.3 y 8.4). Un micrófono fijo, de 0,3 m a 0,4 m de cada uno de los tres paramentos que forman la esquina (las tres distancias no tienen por qué ser iguales), a 1,0 m como mínimo de cualquier altavoz, lo que en la práctica descarta la esquina que ocupa el altavoz. Mide al menos cuatro esquinas, dos a nivel de suelo y dos a nivel de techo, contiguas o no al elemento separador; cada esquina debe estar formada por tres superficies mutuamente perpendiculares de 0,5 m² como mínimo, sin mobiliario a menos de 0,5 m. Cuando eso sea imposible, se admiten esquinas con ángulos entre pares de superficies de 45° a 135°, o con un objeto, por ejemplo un armario, formando una de las superficies. Promedia al menos 15 s por posición. Con un único altavoz desplazado entre posiciones, repite las cuatro esquinas en cada posición.

Cómo entran las esquinas en el resultado (apartado 8.5). Para cada una de las tres bandas por separado, toma la más alta de las esquinas medidas, que puede ser una esquina distinta en cada banda, como $L_{\text{Corner}}$; con varias posiciones de altavoz, promedia en energía esos máximos por posición (Fórmula (12)). Después combínala con el promedio $L$ del procedimiento por defecto en una ponderación 1:2 (Fórmula (13)):

$$L_{\mathrm{LF}}=10{\log }_{10}\left[\frac{10^{0,1L_{\text{Corner}}}+2\cdot 10^{0,1L}}{3}\right].$$

$L_{\mathrm{LF}}$ sustituye a $L$ en esas tres bandas, y $D_{\mathrm{nT}}$ o $R^{\prime }$ se forman después exactamente igual que antes. Como $L_{\text{Corner}}$ puede superar a $L$ en varios decibelios, el procedimiento sube por igual el nivel del recinto emisor y el del receptor: el efecto sobre la diferencia de niveles es lo que los dos recintos no tienen en común, que es justo la información que tira el procedimiento por defecto. El apartado 9.1 añade la consecuencia para el ruido de fondo: hace falta una medición de fondo en cada esquina utilizada, porque cada banda puede venir de una esquina distinta y necesitar por tanto su propia corrección.

# `np` y `building` son los imports de los bloques de arriba.

# 50, 63 y 80 Hz. Cuatro esquinas medidas en un recinto receptor de 22 m3, con
# una posición de altavoz; al lado, el promedio de la zona central por defecto.
corners = np.array([                      # filas: esquinas, columnas: las 3 bandas
    [52.1, 55.4, 49.8],
    [54.6, 53.0, 51.2],
    [51.0, 56.9, 50.4],
    [53.3, 54.1, 52.7],
])
l_default = np.array([49.5, 51.2, 48.6])

l_corner = corners.max(axis=0)            # apartado 8.5: la esquina más alta, por banda
print(l_corner)                           # [54.6 56.9 52.7]  (tres esquinas distintas)

l_lf = 10 * np.log10((10 ** (0.1 * l_corner) + 2 * 10 ** (0.1 * l_default)) / 3)
print(np.round(l_lf, 1))                  # [51.9 54.  50.4]
print(np.round(l_lf - l_default, 1))      # [2.4 2.8 1.8]  dB por encima del valor por defecto

Aislamiento a ruido de impactos en campo (ISO 16283-2)

El ruido de pisadas se valora al revés. En lugar de cuánto bloquea un forjado, el aislamiento a impactos mide cuánto introduce en la sala inferior una máquina de impactos normalizada situada en el forjado superior, así que un número mayor es peor. El nivel de presión acústica de impactos $L_{\mathrm{i}}$ promediado en energía en el recinto receptor se normaliza igual que el caso aéreo, pero con un cambio de signo en el término de reverberación:

$$L_{\mathrm{nT}}^{\prime }=L_{\mathrm{i}}-10{\log }_{10}\frac{T}{T_0},L_{\mathrm{n}}^{\prime }=L_{\mathrm{i}}+10{\log }_{10}\frac{A}{A_0},A_0=10{\text{m}}^2,A=\frac{0,16V}{T}.$$

El nivel de impactos estandarizado $L_{\mathrm{nT}}^{\prime }$ ($T_0=0,5$ s para viviendas) solo necesita el $T$ del recinto receptor, así que con $T=0,5$ s es igual a $L_{\mathrm{i}}$; el nivel normalizado $L_{\mathrm{n}}^{\prime }$ (referido a un área de absorción de 10 m²) necesita además el volumen del recinto receptor. Fíjate en el signo menos: más reverberación reduce $L_{\mathrm{nT}}^{\prime }$, al contrario que el $D_{\mathrm{nT}}$ aéreo.

La máquina de impactos no es la única fuente que especifica ISO 16283-2. Sus martillos entregan una excitación dura y casi estacionaria cuya energía se sitúa por encima de 100 Hz, lo que dice casi nada de los golpes lentos y de baja frecuencia de los que se quejan de verdad los ocupantes: un niño saltando, un adulto caminando descalzo. Para esos, la misma norma especifica una pelota de caucho (Anexo A), valorada por un motor completamente distinto: un nivel máximo con ponderación Fast y la suma ponderada A del Anexo D de ISO 717-2, no una curva de referencia desplazada. Tiene guía propia, Fuentes de impacto pesadas y blandas.

import numpy as np
from phonometry import building

# 16 niveles de impactos Li en tercios de octava (100 Hz - 3150 Hz), dB, del
# ejemplo resuelto del Anexo C de ISO 717-2, y el T del recinto receptor por banda.
li = np.array([62.1, 63.2, 63.5, 66.2, 68.5, 70.0, 71.7, 73.1,
               73.8, 73.5, 73.8, 73.3, 73.1, 73.0, 72.4, 71.2])
t2 = np.full(16, 0.5)

imp = building.impact_insulation(li, t2, volume=50.0)
print(round(float(imp.l_n_t[0]), 1))          # 62.1  (= Li ya que T = T0)
print(round(float(imp.l_n[0]), 1))            # 64.1  normalizado a A0 = 10 m^2

# Índice de impactos ponderado + término de adaptación espectral CI (ISO 717-2)
res_imp = building.weighted_impact_rating(imp.l_n_t)
print(res_imp.rating, res_imp.ci, res_imp.unfavourable_sum)   # 79 -11 28.0  ->  L'nT,w(CI)=79(-11)

# Los datos en banda de octava llevan la reducción extra de -5 dB (apartado 4.3.2)
octave = np.array([65.3, 64.5, 58.0, 55.8, 43.0])
print(building.weighted_impact_rating(octave).rating)  # 54

Pasa el l_n_t (o l_n) de impact_insulation directamente a weighted_impact_rating; el índice y $C_{\mathrm{I}}$ reproducen los valores del Anexo C de ISO 717-2 (tercios $L_{\mathrm{nT},\mathrm{w}}^{\prime }=79$, $C_{\mathrm{I}}=-11$; octava 54, $C_{\mathrm{I}}=0$).

Aquí el signo de la escala se invierte: en una magnitud de impacto más bajo es mejor. Los límites nacionales para vivienda se sitúan en la franja de 50 a 60 dB, así que $L_{\mathrm{nT},\mathrm{w}}^{\prime }=79$ dB es un forjado estructural desnudo, sin revestimiento y sin capa flotante, que incumple por unos 20 dB: el ejemplo del Anexo C es un caso pésimo, no uno típico. Cerrar un hueco de ese tamaño pide un suelo flotante sobre una capa elástica o un techo desolidarizado, no una moqueta; véanse Predicción del aislamiento acústico (EN 12354) y Predicción del comportamiento de capas elásticas.

Parámetros de impact_insulation()

Parámetro	Tipo	Unidades	Rango / valor por defecto	Notas
li	array 1D o 2D	dB	uno/banda, o (posiciones, bandas)	SPL de impactos promediado en energía (2D se promedia sobre las posiciones)
t2	array 1D	s	> 0, uno por banda	Tiempo de reverberación del recinto receptor
volume	float, opcional	m³	> 0	$V$ del recinto receptor (habilita $L_{\mathrm{n}}^{\prime }$)
t0	float	s	por defecto 0.5	Tiempo de reverberación de referencia $T_0$

impact_insulation() devuelve un ImpactInsulationResult (l_n_t, l_n o None); el lado ISO 717-2 de la cadena está en Índices globales de aislamiento (ISO 717).

Informe de ensayo in situ de ISO 16283 (.report())

Los resultados de campo por bandas escriben directamente el informe de ensayo del apartado 14 de ISO 16283-1:2014 / ISO 16283-2:2020, con el formato de los formularios de resultados recomendados (Anexo B / Anexo C) y de los informes de campo acreditados construidos sobre ellos. AirborneInsulationResult.report() genera la ficha de la diferencia de niveles estandarizada $D_{\mathrm{nT}}$ (Figura B.1) o, con quantity="r_prime", la ficha del índice de reducción acústica aparente $R^{\prime }$ (Figura B.2); ImpactInsulationResult.report() genera la ficha del nivel estandarizado $L_{\mathrm{nT}}^{\prime }$ (Figura C.1) o, con quantity="l_n", la del nivel normalizado $L_{\mathrm{n}}^{\prime }$ (Figura C.2). Cada ficha nombra la norma de campo en su línea de base, evalúa el índice de un solo número de ISO 717-1 / ISO 717-2 sobre las 16 bandas de tercio de octava del rango básico (100–3150 Hz), expresa la magnitud con un decimal tanto en tabla como en curva frente a la curva de referencia desplazada (apartado 12), enmarca el índice de campo (DnT,w (C; Ctr), R'w (C; Ctr), L'nT,w (CI) o L'n,w (CI)) e imprime la declaración obligatoria de que la evaluación se basa en resultados de medidas in situ obtenidos mediante un método de ingeniería.

verbose=True cambia la tabla de dos columnas por la cadena de medición por bandas (los niveles medios energéticos $L_1$ y $L_2$, o $L_{\mathrm{i}}$, y el tiempo de reverberación $T$ junto a la magnitud informada), el contenido que anexan los informes de campo acreditados; necesita un resultado construido con airborne_insulation() / impact_insulation(), que conservan esas entradas en el resultado (l1, l2/li, t2, t0). Los metadatos, el veredicto frente al requisito (el aéreo cumple si es mayor o igual, el de impactos si es menor o igual), language="es" y el extra phonometry[report] se comportan exactamente igual que en la ficha de ISO 717 de arriba.

import numpy as np
from phonometry import building, ReportMetadata

# Aéreo in situ: niveles emisor/receptor y T por banda de tercio de octava
l1 = np.array([92.3, 93.1, 94.0, 94.4, 94.8, 95.0, 95.2, 95.4,
               95.3, 95.1, 94.8, 94.4, 93.9, 93.3, 92.5, 91.6])
l2 = l1 - np.array([38.2, 40.1, 42.6, 45.2, 47.8, 50.1, 52.3, 54.0,
                    55.6, 57.1, 58.2, 59.0, 59.6, 60.1, 60.3, 59.8])
t2 = np.array([0.62, 0.58, 0.55, 0.53, 0.52, 0.50, 0.49, 0.48,
               0.47, 0.46, 0.45, 0.45, 0.44, 0.43, 0.43, 0.42])
field = building.airborne_insulation(l1, l2, t2, area=12.5, volume=30.4)
field.plot()   # DnT (y R') por banda de la cadena medida (requiere matplotlib)
metadata = ReportMetadata(
    specimen="Pared separadora, ladrillo de 240 mm con trasdosado independiente",
    client="Cliente de ejemplo",
    area=12.5, source_volume=32.1, receiving_volume=30.4,
    test_room="Salón de la vivienda A hacia el salón de la vivienda B",
    test_date="2026-07-20",
    laboratory="Laboratorio de referencia Phonometry",
    report_id="PHN-2026-0143",
    requirement=50.0,               # DnT,w >= 50 dB -> fila CUMPLE/NO CUMPLE
)
field.report("DnTw_insitu.pdf", metadata=metadata,
             language="es")                            # DnT,w (C; Ctr)
field.report("Rpw_insitu.pdf", quantity="r_prime",
             metadata=metadata, language="es")         # R'w (C; Ctr)
field.report("DnTw_cadena.pdf", metadata=metadata,
             verbose=True, language="es")              # f | L1 | L2 | T | DnT

# Impactos in situ: niveles de la máquina de impactos en el recinto receptor
li = np.array([58.0, 60.5, 62.0, 63.5, 65.0, 66.0, 66.5, 66.0,
               65.5, 65.0, 64.0, 62.0, 59.0, 56.0, 53.0, 50.0])
imp = building.impact_insulation(li, t2, volume=30.4)
imp.report("LnTw_insitu.pdf", language="es",
           metadata=ReportMetadata(requirement=58.0))  # L'nT,w (CI)

El tiempo de reverberación del recinto receptor convierte la diferencia de niveles bruta $D$ en la $D_{\mathrm{nT}}$ estandarizada banda a banda; con $T$ por encima de $T_0=0,5$ s en todo el rango, la corrección eleva ligeramente la curva. El recuadro recoge los dos valores únicos de esta medición, $D_{\mathrm{nT},\mathrm{w}}$ y $R_{\mathrm{w}}^{\prime }$.

Mostrar el código de esta figura

import matplotlib.pyplot as plt
import numpy as np
from phonometry import building

# Aéreo in situ: niveles emisor/receptor y T por banda de tercio de octava
l1 = np.array([92.3, 93.1, 94.0, 94.4, 94.8, 95.0, 95.2, 95.4,
               95.3, 95.1, 94.8, 94.4, 93.9, 93.3, 92.5, 91.6])
l2 = l1 - np.array([38.2, 40.1, 42.6, 45.2, 47.8, 50.1, 52.3, 54.0,
                    55.6, 57.1, 58.2, 59.0, 59.6, 60.1, 60.3, 59.8])
t2 = np.array([0.62, 0.58, 0.55, 0.53, 0.52, 0.50, 0.49, 0.48,
               0.47, 0.46, 0.45, 0.45, 0.44, 0.43, 0.43, 0.42])
field = building.airborne_insulation(l1, l2, t2, area=12.5, volume=30.4)

# Una línea: la DnT (y R') por banda de la cadena medida:
field.plot(language="es")
plt.show()

# A mano, desde los campos del resultado:
bands = [100, 125, 160, 200, 250, 315, 400, 500,
         630, 800, 1000, 1250, 1600, 2000, 2500, 3150]
x = np.arange(len(bands))
w = building.weighted_rating(field.dnt)
fig, ax = plt.subplots()
ax.fill_between(x, field.d, field.dnt, alpha=0.2, label="10 log10(T/T0)")
ax.plot(x, field.d, "--o", label="D (diferencia de niveles)")
ax.plot(x, field.dnt, "-s", label="DnT (estandarizada)")
ax.set_xticks(x, [str(b) for b in bands], rotation=45)
ax.set(xlabel="Frecuencia [Hz]", ylabel="Diferencia de niveles [dB]",
       title=f"DnT,w = {w.rating} dB  (C={w.c:+d}; Ctr={w.ctr:+d})")
ax.legend()
plt.show()

Ambas fichas de ejemplo se regeneran con make reports y se conservan renderizadas en el repositorio; pulsa cualquier vista previa para abrir el PDF.

Informe de ensayo de aislamiento a ruido aéreo in situ entre viviendas de una página: la cabecera de metadatos (cliente, descripción de la construcción, superficie del cerramiento, volúmenes de las salas, clima), la tabla de DnT en tercios de octava junto a la curva medida frente a la referencia desplazada, el índice de campo DnT,w (C; Ctr) en un recuadro, la declaración del método de ingeniería y un veredicto CUMPLE frente al requisito de 50 dB.

Descargar el informe (PDF)

Ficha aérea in situ (AirborneInsulationResult.report), DnT,w (C; Ctr).

Informe de ensayo de aislamiento a ruido de impactos in situ de un suelo con la máquina de impactos, de una página: la cabecera de metadatos, la tabla de L'nT en tercios de octava junto a la curva medida frente a la referencia desplazada con la lectura a 500 Hz, el índice de campo L'nT,w (CI) en un recuadro, la declaración del método de ingeniería y un veredicto NO CUMPLE frente al requisito de 58 dB (un nivel de impactos más bajo es mejor).

Descargar el informe (PDF)

Ficha de impactos in situ (ImpactInsulationResult.report), L'nT,w (CI).

Incertidumbre de medición (ISO 12999-1)

Un índice sin incertidumbre es solo medio resultado. ISO 12999-1 no vuelve a medir nada; tabula la incertidumbre típica $u$ de cada magnitud de aislamiento acústico, derivada de ensayos interlaboratorio, y prescribe cómo expandirla y combinarla. Qué desviación típica es $u$ depende de la situación de medición (apartado 5.2):

Situación	Significado	Incertidumbre típica $u$
A	caracterización en laboratorio (ISO 10140)	reproducibilidad ${\sigma }_{\mathrm{R}}$
B	misma ubicación, equipos distintos	in situ ${\sigma }_{\mathrm{situ}}$
C	misma ubicación, mismo operador repetido	repetibilidad ${\sigma }_{\mathrm{r}}$

La incertidumbre expandida es $U=ku$ (Fórmula 2) con el factor de cobertura $k$ de la Tabla 8. Un intervalo bilateral $Y=y\pm U$ (Fórmula 3, $k=1,96$ al 95 %) informa de un valor; el factor unilateral ($k=1,65$ al 95 %) declara conformidad con un requisito (Fórmulas 4/5).

from phonometry import building

# Situación B (mismo edificio, equipos distintos) -> la desviación típica in situ.
print(building.single_number_uncertainty("r_w", "B"))       # 0.9  dB  (Tabla 3)
u = building.band_uncertainty("airborne", "B")              # u por banda (Tabla 2)
# Busca la banda; nunca indexes por posición. La tabla de impactos no tiene
# banda de 500 Hz siquiera, así que ahí [10] sería 630 Hz sin avisar.
i = list(u.frequencies).index(500.0)
print(len(u.frequencies), u.uncertainties[i])      # 21 1.1  (la banda de 500 Hz)
u.plot()   # el espectro por banda u(f) de la Tabla 2 (requiere matplotlib)

# Informa de R'w = 52 dB con un intervalo bilateral al 95 % (k = 1.96, Tabla 8):
uv = building.uncertain_value(52.0, "rprime_w", "B")        # los alias resuelven a r_w
print(uv.coverage_factor, round(uv.expanded_uncertainty, 1))    # 1.96 1.8
print(round(uv.lower, 1), round(uv.upper, 1))      # 50.2 53.8  ->  52 ± 1.8 dB

# Declarar conformidad usa el factor UNILATERAL (k = 1.65): ¿supera R'w de forma
# demostrable un requisito de 50 dB?
uc = building.uncertain_value(52.0, "rprime_w", "B", one_sided=True)
print(round(uc.expanded_uncertainty, 2))                # 1.48  = 1.65 x 0.9
print(round(52.0 - uc.expanded_uncertainty, 2))         # 50.52 = la cota inferior
print(building.satisfies_lower_requirement(52.0, uc.expanded_uncertainty, 50.0))   # True

Eso es todo lo que hay dentro de satisfies_lower_requirement: los 52,0 medidos menos la incertidumbre expandida unilateral de 1,48 son 50,52, que siguen superando los 50,0, así que la conformidad se puede declarar y no solo observar. La elección del factor es lo importante. Declarar un valor es una afirmación bilateral (el valor verdadero está en algún punto de un intervalo) y lleva $k=1,96$. Declarar conformidad es una afirmación unilateral: solo importa el extremo inferior, porque nada está en juego si la pared es mejor de lo que se dice, así que $k=1,65$ da la misma confianza del 95 % en el lado que cuenta. Usar aquí el factor bilateral exigiría 1,76 dB de margen en vez de 1,48 dB y suspendería resultados que sí cumplen.

Las magnitudes a impactos ofrecen solo las situaciones B/C (Tabla 4, sin banda de 500 Hz en la edición de 2020), y $\Delta L$ solo la situación A. Los descriptores son insensibles a mayúsculas y con alias (rprime_w/dnt_w→r_w, lprime_n_w→ln_w); combina componentes independientes en cuadratura con combine_uncertainties, y redúcelas por $m$ mediciones independientes con reduce_by_independent_measurements ($u/\sqrt{m}$).

El mismo índice, declarado de tres maneras. Cuál de los intervalos se aplica no es una propiedad de la medición sino de la pregunta: la situación A es lo que declara un laboratorio para una probeta, la B aquello dentro de lo cual deberían coincidir dos equipos que midan la misma partición ya instalada, y la C aquello dentro de lo cual debería coincidir un equipo consigo mismo. La B es la más ancha de las tres que un informe de campo puede reclamar honestamente, y es la que decide si un resultado supera una exigencia.

Mostrar el código de esta figura

import matplotlib.pyplot as plt
from phonometry import building

# El mismo R'w = 52 dB informado en cada situación con su U bilateral al 95 %.
situations = ["A", "B", "C"]
vals = [building.uncertain_value(52.0, "r_w", s) for s in situations]

fig, ax = plt.subplots(figsize=(7, 4))
ax.errorbar(situations, [v.value for v in vals],
            yerr=[v.expanded_uncertainty for v in vals],
            fmt="o", capsize=8, color="tab:blue")
for s, v in zip(situations, vals):
    ax.annotate(f"±{v.expanded_uncertainty:.1f}", (s, v.upper),
                textcoords="offset points", xytext=(8, 4))
ax.set_ylabel("R'w [dB]"); ax.set_xlabel("Situación de medición")
ax.set_title("R'w = 52 dB con incertidumbre expandida al 95 % (ISO 12999-1)")
fig.tight_layout()
plt.show()

Parámetros de band_uncertainty() / single_number_uncertainty() / uncertain_value()

Parámetro	Tipo	Unidades	Rango / valor por defecto	Notas
measurand	str	—	'airborne' / 'impact' / 'impact_reduction'	Selecciona la Tabla 2 / 4 / 6
quantity	str	—	'r_w', 'ln_w', 'delta_lw' (+ alias, variantes +c/+ctr)	Descriptor de un solo número
situation	str	—	'A' / 'B' / 'C'	Situación de medición (apartado 5.2)
value	float	dB	—	Mejor estimación $y$ a la que adjuntar $U$
coverage	float	—	por defecto 0.95	Nivel de confianza (Tabla 8)
one_sided	bool	—	por defecto False	Factor unilateral para verificaciones de conformidad
upper_limit	bool	—	por defecto False	Selecciona el límite superior ${\sigma }_{R95}$ (ruido aéreo, situación A)

band_uncertainty() devuelve una BandUncertainty (frequencies, uncertainties, .to_arrays()); single_number_uncertainty() un float; uncertain_value() un UncertainValue (value, standard_uncertainty, coverage_factor, expanded_uncertainty, .lower, .upper). El mapa de solo lectura COVERAGE_FACTORS expone la Tabla 8 indexada por (confidence, one_sided).

Más allá de la medición entre dos recintos

Tres mediciones vecinas tienen guías propias, y una cuarta las acompaña. El cerramiento del edificio, medido frente al nivel a 2 m por delante y previsto a partir de sus elementos, es Aislamiento acústico de fachadas. Cuando una medición de ingeniería completa es más de lo que la pregunta merece, el método de control en bandas de octava es Método de control del aislamiento (ISO 10052). Cada número único citado arriba sale de las curvas de referencia de Índices globales de aislamiento (ISO 717). Y la vía de intensidad acústica hacia las mismas magnitudes, que lee la potencia transmitida sobre la cara radiante en lugar del nivel del recinto receptor, es Aislamiento acústico por intensidad (ISO 15186).

Qué cubre esta guía

• Cubierto

  La ISO 16283-1:2014 (aislamiento a ruido aéreo de campo: la diferencia de niveles, la $D_{\mathrm{nT}}$ estandarizada y el $R^{\prime }$ aparente de los apartados 3.12 a 3.15 y el promediado de posiciones del apartado 7.8) y la ISO 16283-2:2020 (aislamiento a ruido de impactos de campo, las mismas normalizaciones con el signo invertido) mediante building.energy_average_level, building.airborne_insulation y building.impact_insulation, cada una con su informe de ensayo del apartado 14 en .report(); y las incertidumbres estándar tabuladas de la ISO 12999-1:2020 (las situaciones de medición A/B/C del apartado 5.2 y los factores de cobertura de la Tabla 8, uni- y bilaterales) mediante building.band_uncertainty, building.single_number_uncertainty y building.uncertain_value. Los índices globales citados aquí reutilizan los motores verificados de ISO 717-1/ISO 717-2.

• No cubierto

  Todas las funciones de campo de aquí toman niveles que el usuario ya ha corregido por ruido de fondo (apartado 9.2 de la ISO 16283-1). La medición del nivel de fondo — fuente apagada, mismas posiciones, mismo promediado — es cosa del operador, y aquí nada verifica que se haya cumplido el mínimo de 6 dB; la corrección en sí son tres líneas de NumPy, escritas en Corrección por ruido de fondo más arriba. (building.background_correction es la variante de laboratorio de ISO 10140-4 y no coincide con los umbrales de campo.) Los propios requisitos de posición y procedimiento de la ISO 16283-1/-2 (los recuentos, las distancias y el promediado de La medición y las mediciones en esquina de Recintos pequeños) están documentados aquí y no se comprueban en ninguna parte: el promediado en energía ocurre una vez que se proporcionan las posiciones, pero nada verifica cuántas se tomaron, dónde, ni que se haya llegado a comprobar el umbral de los 25 m³. La combinación de las Fórmulas (12) y (13) del procedimiento de baja frecuencia son las dos líneas de NumPy impresas más arriba, no una función de la biblioteca. Los demás miembros de la familia están cubiertos por sus propias guías: la parte de fachada ISO 16283-3 (Aislamiento acústico de fachadas), el método de control ISO 10052 (Método de control del aislamiento), los motores de valoración ISO 717-1/-2 (Índices globales de aislamiento) y la vía de intensidad acústica ISO 15186-1/-2 (Aislamiento acústico por intensidad).

Véase también

• Índices globales de aislamiento (ISO 717): el motor de curva de referencia tras cada número único ponderado de esta página.
• Aislamiento acústico de fachadas: la tercera parte de ISO 16283, medida y prevista.
• Método de control del aislamiento (ISO 10052): el método de control en bandas de octava que toma estos métodos de ingeniería como referencia.
• Fuentes de impacto pesadas y blandas: la pelota de caucho y la máquina de neumático, las otras fuentes de impacto de ISO 16283-2, y la valoración del Anexo D de ISO 717-2 que las acompaña.
• Medición del aislamiento en laboratorio: la caracterización de elementos de ISO 10140 con la que se comparan estas magnitudes de campo.
• Aislamiento acústico por intensidad (ISO 15186): la vía de potencia directa hacia los mismos índices de campo y laboratorio.
• Predicción del aislamiento acústico (EN 12354): el comportamiento in situ predicho a partir de datos de elemento de laboratorio.
• Acústica de salas: los parámetros de sala y los tiempos de reverberación sobre los que se apoya la cadena de aislamiento de esta guía.
• Niveles: el promediado en energía y las métricas de nivel que sustentan los niveles de los recintos emisor/receptor.
• Bancos de filtros: los filtros de fracción de octava IEC 61260 usados para los espectros de aislamiento.
• Teoría: la derivación de la curva de referencia que sustenta los índices ponderados de un solo número.
• Referencia de la API: building.measurement.insulation y building.measurement.uncertainty.

Respuestas rápidas

¿Qué significa DnT,w?

$D_{\mathrm{nT},\mathrm{w}}$ es la diferencia de niveles estandarizada ponderada. Por banda de tercio de octava, $D_{\mathrm{nT}}=D+10{\log }_{10}(T/T_0)$ refiere el tiempo de reverberación del recinto receptor $T$ a $T_0=0,5$ s, con $D=L_1-L_2$ la diferencia de niveles entre el recinto emisor y el receptor (ISO 16283-1). El método de la curva de referencia de ISO 717-1 reduce después las 16 bandas de 100 Hz a 3150 Hz al número único leído a 500 Hz.

¿Cuál es la diferencia entre R y R’ en el aislamiento acústico?

La prima indica dónde se hizo la medición: las magnitudes con prima ($R^{\prime }$, $L_{\mathrm{n}}^{\prime }$, $L_{\mathrm{nT}}^{\prime }$) se miden en el edificio e incluyen todas las trayectorias por flancos, mientras que las $R$ y $L_{\mathrm{n}}$ sin prima son propiedades de laboratorio del elemento solo, medidas con los flancos suprimidos. En campo (ISO 16283-1), $R^{\prime }=D+10{\log }_{10}(S/A)$ con la superficie del cerramiento $S$ y el área de absorción de Sabine $A=0,16V/T$.

Referencias

• Hopkins, C. (2007). Sound insulation. Butterworth-Heinemann. https://doi.org/10.4324/9780080550473El tratamiento exhaustivo del aislamiento a ruido aéreo y de impactos: las cadenas de medición, la estadística de salas que sustenta las magnitudes de campo y la interpretación de los índices globales. ISBN 978-0-7506-6526-1.
• International Organization for Standardization. (2014). Acoustics — Field measurement of sound insulation in buildings and of building elements — Part 1: Airborne sound insulation (ISO 16283-1:2014). El método aéreo de campo que implementa esta página: las diferencias de nivel y normalizaciones.
• International Organization for Standardization. (2020). Acoustics — Determination and application of measurement uncertainties in building acoustics — Part 1: Sound insulation (ISO 12999-1:2020). Las incertidumbres típicas por situación de medición (apartado 5.2) y los factores de cobertura de la Tabla 8; su marco de precisión se apoya en ISO 5725 (contexto, no implementada directamente).
• International Organization for Standardization. (2020). Acoustics — Field measurement of sound insulation in buildings and of building elements — Part 2: Impact sound insulation (ISO 16283-2:2020). El método de impactos de campo: los niveles de impactos estandarizado y normalizado, el informe de ensayo del apartado 14 y los formularios de resultados de su Anexo C. La primera edición de 2015 es idéntica en las normalizaciones que se usan aquí.
• International Organization for Standardization. (2020). Acoustics — Rating of sound insulation in buildings and of building elements — Part 1: Airborne sound insulation (ISO 717-1:2020). La valoración por curva de referencia y los términos de adaptación espectral C y Ctr interpretados arriba; también el motor de un solo número para la magnitud de fachada (Anexo F).
• International Organization for Standardization. (2020). Acoustics — Rating of sound insulation in buildings and of building elements — Part 2: Impact sound insulation (ISO 717-2:2020). La valoración de impactos por curva de referencia y el término de adaptación espectral CI, con el término de rango ampliado CI,50-2500.
• Vigran, T. E. (2008). Building acoustics. CRC Press. https://doi.org/10.1201/9781482266016Un manual compacto que acompaña la física de transmisión sonora que sustenta estas mediciones. ISBN 978-0-415-42853-8.