Aislamiento acústico por intensidad (ISO 15186)

Una cámara reverberante lee la potencia acústica transmitida de forma indirecta: el recinto receptor integra cada vatio que llega, lo traiga la vía que lo traiga, y el área de absorción convierte el nivel de la sala de nuevo en potencia. El método por intensidad acústica de ISO 15186 sustituye esa inferencia por una lectura directa: una sonda de intensidad p-p barre una superficie de medición que envuelve el elemento de ensayo y mide la potencia radiada solo por él, así que la transmisión por flancos queda fuera del número. Esta guía cubre el índice de reducción acústica por intensidad $R_{\mathrm{I}}$ y su forma modificada con $K_{\mathrm{c}}$, la diferencia de niveles normalizada de elemento para elementos constructivos pequeños, el indicador de cualificación de la superficie y las fichas de ensayo acreditadas. La cadena de laboratorio por presión vive en Medición del aislamiento en laboratorio; la física de la sonda y sus indicadores de campo son el tema de la guía de intensidad acústica.

Medir la potencia transmitida directamente (ISO 15186-1)

La magnitud que se mide es una integral de superficie: la potencia acústica neta que atraviesa una superficie imaginaria trazada alrededor de la cara radiante del elemento de ensayo, $W={\int }_S\mathbf{I}\cdot \mathbf{n}\mathrm{d}S$, con $\mathbf{I}$ el vector intensidad promediado en el tiempo y $\mathbf{n}$ la normal saliente. De ahí se siguen dos consecuencias que, juntas, son todo el método. La primera: una fuente situada fuera de la superficie cerrada no aporta nada a la integral, porque lo que entra por una cara sale por otra, de modo que una pared de flanco que radia al mismo recinto receptor se cancela a sí misma y solo sobrevive el elemento de ensayo encerrado. La segunda: el signo importa, porque un trozo de superficie por el que la energía vuelve hacia el elemento de ensayo resta, y por eso la norma lleva una regla del signo menos (apartado 6.4.6) que ningún método basado en presión necesita. La sonda lee $\mathbf{I}\cdot \mathbf{n}$ punto a punto y quien mide hace la integración moviéndola, lo que convierte el patrón de barrido en parte de la medición y no en una cuestión de destreza.

Eso es lo que el método por presión no puede hacer. Lee la potencia transmitida de forma indirecta, a partir del nivel del recinto receptor y de su área de absorción, y la sala integra cada vatio que llega, sea cual sea la trayectoria que lo trajo. El método por intensidad es por eso la herramienta preferida cuando la transmisión por flancos es alta (ISO 15186-1:2000, apartado 1). A partir del nivel del recinto emisor $L_{p1}$ y del nivel medio de intensidad normal $L_{I\mathrm{n}}$ sobre la superficie (área $S_{\mathrm{m}}$), para un elemento de ensayo de área $S$,

$$R_{\mathrm{I}}=L_{p1}-6-\left[L_{I\mathrm{n}}+10{\log }_{10}\frac{S_{\mathrm{m}}}{S}\right],$$

donde los $6$ dB son el desplazamiento de campo difuso entre el nivel de presión acústica y el nivel de intensidad incidente. La misma fórmula da el índice aparente $R_{\mathrm{I}}^{\prime }$ en campo (ISO 15186-2). El barrido de intensidad mide directamente la potencia transmitida. El método por presión en cámara reverberante no: infiere la potencia a partir del nivel del recinto receptor y por eso la subestima, lo que hace que el $R$ de ISO 10140-2 salga ligeramente alto. El índice modificado $R_{\mathrm{I},\mathrm{M}}=R_{\mathrm{I}}+K_{\mathrm{c}}$ vuelve a añadir ese mismo sesgo al resultado por intensidad, de modo que una medición por intensidad pueda contrastarse con datos del método por presión (ISO 15186-1, apartado 3.10 NOTA 1). Informa de $R_{\mathrm{I}}$ cuando lo que se busca es la potencia transmitida real; informa de $R_{\mathrm{I},\mathrm{M}}$ cuando lo que se busca es la comparabilidad con un resultado de ISO 10140-2. Revisiones anteriores de esta guía achacaban el sesgo al propio método por intensidad, lo que habría exigido restar $K_{\mathrm{c}}$ en lugar de sumarlo. El término de adaptación $K_{\mathrm{c}}$ (Anexo B) es $10{\log }_{10}(1+S_{\mathrm{b}2}\lambda /8V_2)$ para una sala bien definida, o el independiente de la sala $10{\log }_{10}(1+61,4/f)$. La primera forma es el término de energía de contorno de Waterhouse, lo que deja leer la segunda como ese mismo término evaluado a un $S_{\mathrm{b}2}/V_2$ fijo. Para elementos pequeños, la diferencia de niveles normalizada por elemento sustituye $10{\log }_{10}(S_{\mathrm{m}}/S)$ por $10{\log }_{10}(S_{\mathrm{m}}/A_0)+10{\log }_{10}N$ ($A_0=10{\text{m}}^2$, $N$ unidades de elemento).

import numpy as np
from phonometry import building

# Nivel del recinto emisor Lp1 y nivel medio de intensidad normal LIn sobre la
# superficie de medición (Sm), para un elemento de ensayo de área S; 16 bandas 1/3 octava.
lp1 = np.full(16, 85.0)
l_in = np.full(16, 40.0)
freqs = [100, 125, 160, 200, 250, 315, 400, 500, 630, 800,
         1000, 1250, 1600, 2000, 2500, 3150]   # centros nominales 1/3 octava
kc = building.adaptation_term_kc(freqs)                  # Anexo B (B.2)
res = building.intensity_sound_reduction(lp1, l_in, measurement_area=12.0, area=10.0, kc=kc)
print(round(float(res.r_i[0]), 2))          # 38.21  RI = Lp1 - 6 - [LIn + 10 lg(Sm/S)]
print(round(float(res.r_i_modified[0]), 2)) # 40.29  RI,M = RI + Kc
print(res.rating.rating)                     # 38  ->  RI,w (motor ISO 717-1)

# Cualifica la superficie de medición: FpI = Lp - LIn debe quedar < 10 dB (< 6 dB
# si el lado receptor es absorbente); el índice residual de la sonda > FpI+10.
# Lp es el nivel de presión del recinto receptor medido sobre la misma
# superficie, a ser posible simultáneamente con el barrido (apartado 6.4.2).
# Aquí queda 6 dB por encima de LIn, es decir, justo en el criterio del
# elemento absorbente.
fpi = building.surface_pressure_intensity_indicator(np.full(16, 46.0), l_in)
print(round(float(fpi[0]), 1))               # 6.0

res.plot()   # RI medido vs curva de referencia ISO 717-1 desplazada (necesita matplotlib)

El índice modificado $R_{\mathrm{I},\mathrm{M}}=R_{\mathrm{I}}+K_{\mathrm{c}}$ eleva $R_{\mathrm{I}}$ (más en las bandas bajas, donde $K_{\mathrm{c}}$ es mayor), de modo que una medición por intensidad reproduce el resultado por presión de la ISO 10140-2. El índice automático solo se forma con exactamente 16 valores de tercio de octava o 5 de octava.

Mostrar el código de esta figura

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

# Una pared ligera: SPL del recinto emisor Lp1 = 85 dB y el nivel de intensidad
# normal medido LIn sobre la superficie Sm = 12 m2, 16 bandas de tercio de octava.
freqs = [100, 125, 160, 200, 250, 315, 400, 500, 630, 800,
         1000, 1250, 1600, 2000, 2500, 3150]
l_in = np.array([57.8, 61.9, 60.5, 55.6, 55.8, 55.5, 53.4, 51.6,
                 50.2, 47.7, 46.4, 45.7, 44.8, 45.2, 47.2, 52.7])
kc = building.adaptation_term_kc(freqs)           # término de adaptación del Anexo B
res = building.intensity_sound_reduction(np.full(16, 85.0), l_in,
                                         measurement_area=12.0, area=10.0,
                                         kc=kc)

x = np.arange(len(freqs))
fig, ax = plt.subplots()
ax.fill_between(x, res.r_i, res.r_i_modified, alpha=0.2, label="Adaptación Kc")
ax.plot(x, res.r_i, "-o", label="RI (intensidad)")
ax.plot(x, res.r_i_modified, "--s", label="RI,M = RI + Kc")
ax.set_xticks(x, [str(f) for f in freqs], rotation=45)
ax.set(xlabel="Frecuencia [Hz]", ylabel="Índice de reducción acústica [dB]",
       title=f"RI,w = {res.rating.rating} dB, RI,M,w = {res.rating_modified.rating} dB")
ax.legend()
plt.show()

Barrer la superficie de medición (apartado 6.4)

Un método definido por cómo se mueve una sonda no queda documentado por su fórmula. Todo lo que sigue fija un número que la fórmula consume después, y nada de ello lo comprueban las funciones de esta página.

La superficie (apartado 6.4.1). La superficie de medición envuelve por completo el elemento de ensayo. Un elemento alojado en un nicho de más de 0,1 m de profundidad se mide normalmente sobre la superficie plana de la boca del nicho; en los demás casos, y para la mayoría de los elementos constructivos pequeños, la superficie tiene forma de caja. Elige la distancia de medición en la franja de 0,1 m a 0,3 m. Por debajo de 0,1 m el campo próximo del elemento vibrante hace que la intensidad cambie de signo repetidamente y la integral deja de converger; por encima de 0,3 m una superficie en forma de caja recoge demasiada sala.

Cualificar la superficie (apartado 6.4.2). Mide $L_{I\mathrm{n}}$ y, a ser posible simultáneamente, el nivel de presión promediado sobre la superficie $L_p$, y forma el indicador superficial presión-intensidad $F_{pI}=L_p-L_{I\mathrm{n}}$ (Fórmula (10)). La superficie no queda cualificada si la intensidad medida es negativa, o si $F_{pI}>10$ dB en un elemento reflectante o $>6$ dB en uno con una superficie absorbente mirando al recinto receptor. El remedio está ordenado: primero aumenta la distancia de medición entre 5 cm y 10 cm; solo si eso falla, añade absorción al recinto receptor. El criterio se aplica por barrido y por posición de altavoz, y a la superficie total, no a las subáreas individuales (con posiciones discretas, al promedio sobre la superficie). La regla práctica de la norma para saber cuánta absorción basta es $S/A<1,25$, con $S$ la superficie de medición y $A$ el área de absorción del recinto receptor, y cuanta más transmisión por flancos haya, mayor tiene que ser $A$.

La cualificación es por banda, y falla justo donde un recinto receptor es menos absorbente. Aquí las tres bandas más bajas quedan por encima de la línea de 10 dB, así que la superficie no está cualificada en absoluto para un elemento reflectante y el barrido todavía no es un resultado; e incluso la parte cualificada queda por encima de la línea de 6 dB, así que esta superficie no podría usarse con un elemento de cara absorbente. La norma ordena el remedio: primero añade de 5 cm a 10 cm de distancia de medición, y solo después mete absorción en el recinto receptor.

Mostrar el código de esta figura

import matplotlib.pyplot as plt
# `np` y `building` son los imports del primer bloque de arriba.

freqs = [100, 125, 160, 200, 250, 315, 400, 500, 630, 800,
         1000, 1250, 1600, 2000, 2500, 3150]
l_p = np.array([64.0, 63.0, 61.5, 59.0, 57.5, 56.0, 55.0, 54.0,
                53.0, 52.0, 51.0, 50.5, 50.0, 50.0, 51.0, 55.0])
l_in_q = np.array([51.5, 51.5, 51.0, 49.5, 49.0, 48.0, 47.5, 47.0,
                   46.5, 45.5, 44.5, 44.0, 43.5, 43.5, 44.5, 48.5])
f_pi = building.surface_pressure_intensity_indicator(l_p, l_in_q)
print(int((f_pi > 10.0).sum()), "bandas incumplen el criterio reflectante")   # 3

fig, ax = plt.subplots()
x = np.arange(len(freqs))
ax.fill_between(x, 0.0, f_pi, where=f_pi > 10.0, alpha=0.25,
                label="superficie no cualificada")
ax.plot(x, f_pi, "-o", label="FpI = Lp - LIn (Fórmula (10))")
ax.axhline(10.0, ls="--", label="10 dB: elemento reflectante (6.4.2)")
ax.axhline(6.0, ls=":", label="6 dB: elemento absorbente")
ax.set_xticks(x, [str(f) for f in freqs], rotation=45, fontsize=8)
ax.set(xlabel="Frecuencia [Hz]",
       ylabel="Indicador superficial presión-intensidad FpI [dB]")
ax.legend()
plt.show()

El barrido (apartado 6.4.3). Sostén la sonda normal a la superficie, con su sentido positivo apuntando hacia fuera, en dirección contraria al elemento. Barre en líneas paralelas, girando en cada borde, con una separación de líneas normalmente igual a la distancia de medición y más densa donde la radiación sea irregular (fugas). Mantén la velocidad de barrido constante entre 0,1 m/s y 0,3 m/s, haz que el tiempo de barrido de cada subárea sea proporcional a su área, e interrumpe la medición al pasar de una subárea a la siguiente en lugar de pararte a mitad de un área. Donde una superficie en forma de caja se encuentra con el elemento separador, barre lo más cerca posible de la pared: esa intersección es por donde más fácilmente se pierde potencia radiada fuera de la integral.

Dos barridos, no uno (apartado 6.4.5). Para cada posición fija de altavoz, realiza dos barridos completos con el recorrido girado 90° entre uno y otro. Si difieren menos de 1,0 dB en todas las bandas, el resultado es su media aritmética; si alguna banda difiere más, la medición no es válida: repite la pareja y, si sigue fallando, cambia la densidad de líneas, la superficie o el entorno. Con varias posiciones de altavoz, haz una pareja cualificante para cada una y declara la media aritmética de todos los barridos. Con altavoz móvil, cada barrido ocupa un recorrido completo (al menos uno para puertas, ventanas y elementos pequeños, y dos para paredes), y el tiempo total de barrido o recorrido por patrón es de al menos 120 s en ventanas, puertas y elementos pequeños y de al menos 600 s en paredes.

Posiciones discretas en su lugar (apartado 6.4.4). Espacia las posiciones aproximadamente a la distancia de medición, más densas en elementos con fugas o no homogéneos pero a distancia constante, sigue el procedimiento de grado 2 de ISO 9614-1 y comprueba la retícula con su Anexo B, y permanece al menos 10 s en cada posición. Un altavoz móvil necesita al menos dos recorridos sobre el conjunto completo de posiciones en puertas, ventanas y elementos pequeños, y ocho en paredes.

Ruido de fondo (apartado 6.5). Tanto el nivel de presión como el de intensidad deben superar el fondo en al menos 10 dB. La prueba que da la propia norma es elegante: con $F_{pI}<10$ dB, baja el nivel de la fuente 10 dB; si $F_{pI}$ se mueve menos de 1 dB, el requisito se cumple.

Combinar subáreas, y el signo que las acompaña

Un elemento de ensayo grande o no homogéneo se barre como varias subáreas $S_{\mathrm{m}i}$, y combine_subareas hace el promedio energético ponderado por área de la Fórmula (11) con $S_{\mathrm{m}}={\sum }_i|S_{\mathrm{m}i}|$ (Fórmula (12)). El apartado 6.4.6 añade la regla que no tiene equivalente en ningún método por presión: cuando la intensidad neta de una subárea apunta al lado equivocado, con la energía volviendo hacia el objeto de ensayo, delante de ese $S_{\mathrm{m}i}$ va un signo menos en la Fórmula (11). Exprésalo pasando el área de esa subárea como número negativo; su energía se resta entonces del numerador mientras $S_{\mathrm{m}}$ conserva la suma sin signo.

# `np` y `building` son los imports del primer bloque de arriba.

# Tres subáreas de una superficie de 12 m2: los dos acristalamientos y el
# marco. La tira del marco lee un flujo neto entrante, así que su área entra
# negativa en la Fórmula (11).
l_in_sub = np.array([
    np.full(16, 41.0),    # 5.0 m2, hacia fuera
    np.full(16, 39.0),    # 5.5 m2, hacia fuera
    np.full(16, 33.0),    # 1.5 m2, HACIA DENTRO -> área negativa
])
l_in_comb, s_m = building.combine_subareas(l_in_sub, [5.0, 5.5, -1.5])
print(round(float(l_in_comb[0]), 2), s_m)     # 39.36 12.0

# Ignorar el signo infla la potencia transmitida, es decir, baja RI:
l_in_naive, _ = building.combine_subareas(l_in_sub, [5.0, 5.5, 1.5])
print(round(float(l_in_naive[0] - l_in_comb[0]), 2))   # 0.24

Una subárea que lee hacia dentro no es una curiosidad que se despache con un signo. Significa que la superficie envolvente está cortando el campo de algo que queda fuera de ella, un elemento de flanco o una segunda fuente en el recinto receptor, así que conviene rehacer la cualificación del apartado 6.4.2 antes siquiera de declarar el número. $S_{\mathrm{m}}$ conserva el área sin signo porque es el área realmente barrida, que es lo que necesita el término $10{\log }_{10}(S_{\mathrm{m}}/S)$ de $R_{\mathrm{I}}$.

Parámetros de intensity_sound_reduction() / adaptation_term_kc()

Parámetro	Tipo	Unidades	Rango / def.	Notas
lp1	array 1D o 2D	dB	uno/banda, o (posiciones, bandas)	Nivel de presión del recinto emisor
l_in	array 1D o 2D	dB	uno/banda, o (posiciones, bandas)	Nivel de intensidad normal sobre la superficie
measurement_area	float	m²	> 0	Área de la superficie de medición $S_{\mathrm{m}}$
area	float	m²	> 0	Área del elemento de ensayo $S$
kc	array 1D	dB	uno por banda / None	Término de adaptación para el índice modificado
freq	array 1D	Hz	> 0	Frecuencias centrales (adaptation_term_kc)
boundary_area / volume	float	m² / m³	> 0, ambos o ninguno	Sala $S_{\mathrm{b}2}$ / $V_2$ para la Fórmula (B.1)
n	int	unidades de elemento	≥ 1, por defecto 1	Número de elementos idénticos (solo intensity_element_normalized_difference)

intensity_sound_reduction() devuelve un IntensityReductionResult (r_i, r_i_modified, rating, rating_modified); intensity_element_normalized_difference() un IntensityElementNormalizedResult (d_i_n_e, rating); surface_pressure_intensity_indicator() devuelve un array y combine_subareas() una pareja (LIn, Sm). Los campos rating solo se forman con exactamente 16 valores de tercio de octava o 5 de octava, y son None en otro caso, así que un barrido tomado sobre el rango completo de ISO 15186-1, de 100 Hz a 5000 Hz (apartado 6.6, 18 bandas), hay que recortarlo al rango de ISO 717-1 antes de poder valorarlo.

Informe de ensayo por intensidad de ISO 15186-1 (.report())

IntensityReductionResult.report() escribe el informe de ensayo de una página de ISO 15186-1:2000 del índice de reducción acústica por intensidad $R_{\mathrm{I}}$, reutilizando la misma disposición acreditada de dos paneles que las fichas de ISO 10140 e ISO 16283. Como $R_{\mathrm{I}}$ es un índice de reducción acústica ordinario, su valor único $R_{\mathrm{I},\mathrm{w}}$ es el índice a ruido aéreo de ISO 717-1 evaluado sobre el espectro por intensidad: la ficha nombra ISO 15186-1 en su línea de base, tabula $R_{\mathrm{I}}$ con un decimal junto a la curva medida frente a la referencia desplazada, enmarca RI,w (C; Ctr) e imprime la declaración de que la potencia acústica transmitida se midió directamente sobre la superficie de medición. Con verbose=True se anexa el índice modificado por $K_{\mathrm{c}}$, $R_{\mathrm{I},\mathrm{M}}$ (Fórmula (9)), junto a $R_{\mathrm{I}}$ cuando se suministró un término de adaptación.

Los campos aplicables de ReportMetadata describen la medición por intensidad: specimen (el elemento ensayado), area (superficie de la muestra $S$), client, manufacturer, test_room, laboratory, operator, report_id y test_date, además de los campos de sala/clima compartidos con las demás fichas de aislamiento. No hay un campo específico para la geometría de la superficie de medición ni para el método de adquisición por barrido o por puntos discretos; anótalos en notes y nombra la norma en measurement_standard ("ISO 15186-1"). El veredicto frente al requisito, language="es" y el extra phonometry[report] se comportan igual que en las fichas hermanas.

import numpy as np
from phonometry import building, ReportMetadata

freqs = np.array([100, 125, 160, 200, 250, 315, 400, 500, 630, 800,
                  1000, 1250, 1600, 2000, 2500, 3150], dtype=float)
lp1, sm, s = 85.0, 12.0, 10.0
l_in = np.array([57.8, 61.9, 60.5, 55.6, 55.8, 55.5, 53.4, 51.6,
                 50.2, 47.7, 46.4, 45.7, 44.8, 45.2, 47.2, 52.7])
kc = building.adaptation_term_kc(freqs)                 # Anexo B, Fórmula (B.2)
res = building.intensity_sound_reduction(
    np.full(16, lp1), l_in, measurement_area=sm, area=s, kc=kc
)
metadata = ReportMetadata(
    specimen="Muro de bloque de hormigón celular curado en autoclave de 100 mm",
    area=10.0, measurement_standard="ISO 15186-1",
    test_room="Suite de transmisión (ejemplo)",
    laboratory="Laboratorio de referencia Phonometry",
    report_id="PHN-2026-0150",
    requirement=30.0,                                   # RI,w >= 30 dB -> CUMPLE
)
res.report("RIw.pdf", metadata=metadata)                # RI,w (C; Ctr)
res.report("RIw_kc.pdf", metadata=metadata, verbose=True)  # f | RI | RI,M

La ficha de ejemplo se regenera con make reports y se conserva en el repositorio. Pulsa la vista previa para abrir el PDF:

Informe de ensayo de aislamiento acústico por intensidad en laboratorio de un elemento constructivo de una página: la cabecera de metadatos (cliente, descripción de la muestra, montaje, superficie de la muestra, volúmenes de las salas, clima), la tabla de RI en tercios de octava junto a la curva medida frente a la referencia desplazada, el índice RI,w (C; Ctr) en un recuadro evaluado según ISO 717-1, la declaración del método por intensidad y un veredicto CUMPLE frente al requisito de 30 dB.

Descargar el informe (PDF)

Ficha por intensidad (IntensityReductionResult.report), RI,w (C; Ctr).

Elementos constructivos pequeños: la diferencia de niveles normalizada de elemento

Para un elemento constructivo pequeño (un aireador, una caja de enchufe, una ventana pequeña) el método por intensidad informa en su lugar de la diferencia de niveles normalizada de elementos $D_{\mathrm{I},\mathrm{n},\mathrm{e}}$ (Fórmula (8)), normalizada al área de absorción de referencia $A_0=10{\text{m}}^2$. IntensityElementNormalizedResult.report() escribe la misma ficha de una página a través del renderizador compartido, con DI,n,e,w (C; Ctr) en un recuadro evaluado según ISO 717-1; verbose=True muestra la evaluación ISO 717 por banda y un requirement añade un veredicto CUMPLE/NO CUMPLE (el aislamiento del elemento cumple igualando o superando el objetivo).

import numpy as np
from phonometry import building, ReportMetadata

lp1, sm, n = 85.0, 12.0, 1                              # NPS fuente, superficie, unidades
l_in = np.array([57.9, 62.0, 60.6, 55.7, 55.9, 55.6, 53.5, 51.7,
                 50.3, 47.8, 46.5, 45.8, 44.9, 45.3, 47.3, 52.8])
res = building.intensity_element_normalized_difference(
    np.full(16, lp1), l_in, measurement_area=sm, n=n
)
metadata = ReportMetadata(
    specimen="Aireador en un muro de fábrica de 100 mm",
    measurement_standard="ISO 15186-1",
    laboratory="Laboratorio de referencia Phonometry",
    report_id="PHN-2026-0151",
    requirement=30.0,                                   # DI,n,e,w >= 30 dB -> CUMPLE
)
res.plot()   # DI,n,e frente a la referencia ISO 717-1 desplazada (requiere matplotlib)
res.report("DIne.pdf", metadata=metadata)               # DI,n,e,w (C; Ctr)

El elemento pequeño se evalúa exactamente como un muro: $D_{\mathrm{I},\mathrm{n},\mathrm{e}}$ alimenta el motor de ISO 717-1 y las desviaciones desfavorables (referencia por encima de la medición) fijan $D_{\mathrm{I},\mathrm{n},\mathrm{e},\mathrm{w}}$. La normalización $10{\log }_{10}(S_{\mathrm{m}}/A_0)$ sustituye al término de superficie de la muestra, de modo que el número describe el elemento con independencia del muro en el que se monte.

Mostrar el código de esta figura

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

# Un aireador en un muro de fábrica: NPS del recinto emisor de 85 dB y el
# nivel de intensidad normal sobre la superficie de medición Sm = 12 m2.
l_in = np.array([57.9, 62.0, 60.6, 55.7, 55.9, 55.6, 53.5, 51.7,
                 50.3, 47.8, 46.5, 45.8, 44.9, 45.3, 47.3, 52.8])
res = building.intensity_element_normalized_difference(
    np.full(16, 85.0), l_in, measurement_area=12.0, n=1
)

# Una línea: DI,n,e frente a la referencia ISO 717-1 desplazada:
res.plot(language="es")
plt.show()

# A mano, desde el índice que porta el resultado:
w = res.rating
fig, ax = plt.subplots()
ax.semilogx(w.band_centers, res.d_i_n_e, "o-", label="DI,n,e (elemento)")
ax.semilogx(w.band_centers, w.shifted_reference, "s--",
            label="referencia desplazada")
ax.fill_between(w.band_centers, w.measured, w.shifted_reference,
                where=w.measured < w.shifted_reference, interpolate=True,
                alpha=0.3, label="desviaciones desfavorables")
ax.set_xlabel("Frecuencia [Hz]")
ax.set_ylabel("Diferencia de niveles normalizada de elemento [dB]")
ax.set_title(f"DI,n,e,w = {w.rating} dB  (C={w.c:+d}; Ctr={w.ctr:+d})")
ax.legend()
plt.show()

Informe de ensayo de aislamiento acústico por intensidad normalizado de elementos en laboratorio de un elemento constructivo pequeño de una página: la cabecera de metadatos (cliente, descripción de la muestra, montaje, superficie del elemento), la tabla de DI,n,e en tercios de octava junto a la curva medida frente a la referencia desplazada, el índice DI,n,e,w (C; Ctr) en un recuadro evaluado según ISO 717-1, la declaración del método por intensidad y un veredicto CUMPLE frente al requisito de 30 dB.

Descargar el informe (PDF)

Ficha de elementos por intensidad (IntensityElementNormalizedResult.report), DI,n,e,w (C; Ctr).

¿Laboratorio o campo? (ISO 15186-2)

La parte 1 es un método de laboratorio: el elemento de ensayo ocupa una abertura de ensayo entre dos recintos, y los flancos suprimidos de la instalación hacen de $R_{\mathrm{I}}$ una propiedad del elemento. ISO 15186-2 lleva la misma sonda, el mismo barrido de superficie y la misma fórmula al edificio terminado, donde el resultado es el índice aparente $R_{\mathrm{I}}^{\prime }$ del elemento instalado, con su radiación por flancos incluida. La selectividad que motivó el método en el laboratorio se duplica en campo: como la sonda lee solo lo que radia su superficie de medición, las superficies parciales aíslan qué elemento (la propia pared, una ventana, una unión con fugas) transporta la potencia transmitida, algo que ningún método de campo por presión puede resolver. Cualifica cada barrido con el mismo indicador presión-intensidad, y cuenta con que los límites de la propia sonda (el error de fase del espaciador) fijen el rango útil en baja frecuencia.

Qué cubre esta guía

• Cubierto

  El índice de reducción acústica por intensidad $R_{\mathrm{I}}$ de ISO 15186-1:2000 (apartado 3.8), su $R_{\mathrm{I},\mathrm{M}}$ modificado con $K_{\mathrm{c}}$ (Anexo B) y la $D_{\mathrm{I},\mathrm{n},\mathrm{e}}$ normalizada de elemento (apartado 3.9), con la combinación de subáreas de las Fórmulas (11)-(12) y el indicador presión-intensidad de la superficie, mediante building.intensity_sound_reduction, building.adaptation_term_kc, building.intensity_element_normalized_difference, building.surface_pressure_intensity_indicator y building.combine_subareas; los índices globales reutilizan el motor verificado de ISO 717-1, y ambos resultados escriben la ficha de ensayo de una página con .report().

• No cubierto

  La propia medición de intensidad acústica (la sonda de barrido, la adquisición con dos micrófonos y la calibración del desajuste de fase tras $L_{p1}$ y $L_{I\mathrm{n}}$) no está implementada: ambos niveles se toman como entradas ya medidas, y la ficha de ISO 15186-1 declara explícitamente que no tiene campo para la geometría de la superficie de medición ni para el método de adquisición por barrido o por puntos discretos. Aquí tampoco se impone la adquisición del apartado 6.4 documentada más arriba: la separación de 0,1 a 0,3 m, la velocidad de barrido de 0,1 a 0,3 m/s, el segundo barrido girado 90° y su prueba de validez de 1,0 dB, el margen de 10 dB sobre el ruido de fondo. Un solo barrido produce un número igual de fácilmente que una pareja cualificada. Tampoco están implementados el procedimiento de campo propio de ISO 15186-2 (posiciones de altavoz, los casos de fachada) ni la variante de baja frecuencia de la parte 3: las fórmulas de esta página se aplican sin cambios a datos de campo, pero nada comprueba cómo se adquirieron.

Véase también

• Medición del aislamiento en laboratorio: el método por presión de ISO 10140 que la adaptación $K_{\mathrm{c}}$ reproduce.
• Medición del aislamiento en campo (ISO 16283): las magnitudes de campo por presión y sus índices globales.
• Índices globales de aislamiento (ISO 717): el motor de curva de referencia tras $R_{\mathrm{I},\mathrm{w}}$ y $D_{\mathrm{I},\mathrm{n},\mathrm{e},\mathrm{w}}$.
• Intensidad acústica: la sonda de dos micrófonos, sus indicadores de campo y la cualificación por índice residual tras cada barrido.
• Teoría: la derivación de la curva de referencia tras los índices globales ponderados.
• Referencia de la API: building.measurement.intensity_insulation.

Referencias

• Hopkins, C. (2007). Sound insulation. Butterworth-Heinemann. https://doi.org/10.4324/9780080550473La monografía de referencia de la medición del aislamiento acústico en laboratorio, incluida la vía por intensidad y su relación con los métodos por presión. ISBN 978-0-7506-6526-1.
• International Organization for Standardization. (2000). Acoustics — Measurement of sound insulation in buildings and of building elements using sound intensity — Part 1: Laboratory measurements (ISO 15186-1:2000). El índice de reducción acústica por intensidad R_I, su forma modificada por Kc y la diferencia de niveles normalizada por elemento (laboratorio); la herramienta preferida cuando la transmisión por flancos es alta (apartado 1).
• International Organization for Standardization. (2003). Acoustics — Measurement of sound insulation in buildings and of building elements using sound intensity — Part 2: Field measurements (ISO 15186-2:2003). La contraparte en campo del método por intensidad, que da el índice aparente R'_I.