Exposición al ruido en el trabajo (ISO 9612)

Una jornada laboral rara vez se mide de una sola toma: el nivel de exposición diario sobre el que actúa la normativa hay que componerlo a partir de muestras de un turno real, y declararlo con una incertidumbre que un higienista pueda defender. lex_8h (en Niveles) convierte una grabación en un nivel diario. La ISO 9612:2009, el método de ingeniería (clase de exactitud 2), es el diseño de la medición en torno a esa primitiva: cómo muestrear una jornada laboral real, cómo combinar las partes y cómo adjuntar la incertidumbre normativa que necesita todo informe de higiene laboral. El módulo occupational_exposure añade las tres estrategias de medición y el presupuesto de incertidumbre del anexo C sobre la maquinaria del promediado en energía.

¿Cómo calculo el nivel de exposición diario LEX,8h de ISO 9612 con Python?

Describe cada actividad como una hearing.Task con sus muestras y su duración y llama a hearing.task_based_exposure(tasks). Para la jornada del soldador del anexo D que se usa abajo devuelve lex_8h = 84,3 dB con una incertidumbre expandida $U$ = 2,7 dB, así que el upper_limit unilateral al 95 % es 87,0 dB. Las jornadas sin estructura usan job_based_exposure() o full_day_exposure() sobre muestras aleatorias.

1. Las tres estrategias de medición (apartados 9-11)

La estrategia basada en tareas (apartado 9) divide la jornada nominal en tareas, toma $I\ge 3$ muestras por tarea y suma en energía las contribuciones de cada tarea

$$L_{EX,8h,m}=L_{p,A,eqT,m}+10{\log }_{10}(T_m/T_0),T_0=8\text{h},$$

de modo que una tarea ruidosa pero corta contribuye poco. Las estrategias basadas en la función (apartado 10) y de jornada completa (apartado 11) toman en cambio $N\ge 5$ (o tres jornadas completas) muestras aleatorias sobre un grupo de exposición homogéneo y normalizan la duración efectiva de la jornada. El nivel diario es el mismo en ambos casos; las estrategias difieren en cómo se construye la incertidumbre.

Elegir estrategia. La Tabla B.1 de la ISO 9612 elige la estrategia según el patrón de trabajo, no por conveniencia, y el compromiso es cobertura frente a esfuerzo. La estrategia basada en tareas es el valor por defecto recomendado cuando la jornada se descompone en un número pequeño de tareas bien definidas: como mide cada tarea por separado, explica de dónde sale la dosis (el desglose por tarea de más arriba) y permite muestrear bien una tarea corta y ruidosa sin alargar toda la campaña, pero necesita un análisis del trabajo fiable, y su incertidumbre crece si las duraciones de las tareas son a su vez inciertas. La estrategia basada en la función conviene al trabajador móvil con patrón impredecible o a un grupo homogéneo que hace «el mismo trabajo»: las muestras aleatorias sobre el grupo promedian la variabilidad en lugar de resolverla, lo que resulta robusto cuando la jornada no puede cortarse limpiamente en tareas, pero ciego a qué actividad domina. La estrategia de jornada completa (un dosímetro portado que captura todo el turno, repetido varios días) exige el mínimo análisis y lo captura todo, incluido lo inesperado, a costa del mayor número de días de porte y del menor valor diagnóstico (un número por día, sin desglose, y las contribuciones falsas, como golpes al micrófono, son difíciles de detectar). Como regla: resuelve la dosis con la estrategia por tareas cuando puedas, recurre a la basada en la función para trabajo irregular y usa la jornada completa cuando el patrón desafíe toda descripción o se quiera una comprobación independiente de todo el turno.

from phonometry import hearing

# ISO 9612 anexo D — la jornada de un soldador dividida en tres tareas. El nivel
# de cada tarea es el promedio en energía de sus muestras Lp,A,eqT; las
# duraciones llevan un rango medido.
tasks = [
    hearing.Task(samples=(70.0,), duration_hours=1.5, label="planning/breaks"),
    hearing.Task(samples=(80.1, 82.2, 79.6), duration_hours=5.0,
         duration_range=(4.0, 6.0), label="welding"),
    hearing.Task(samples=(86.5, 92.4, 89.3, 93.2, 87.8, 86.2), duration_hours=1.5,
         duration_range=(1.0, 2.0), label="cutting/grinding"),
]
res = hearing.task_based_exposure(tasks, include_duration_uncertainty=False, warn=False)
print(f"LEX,8h = {res.lex_8h:.1f} dB   U = {res.expanded_uncertainty:.1f} dB")
# LEX,8h = 84.3 dB   U = 2.7 dB
print(f"límite superior unilateral 95 % LEX,8h + U = {res.upper_limit:.1f} dB")   # 87.0 dB
for t in res.tasks:
    print(f"  {t.label:<16} Lp,A,eqT = {t.lp_aeqt:5.1f}   aporta {t.lex_8h_contribution:5.1f} dB")
#   planning/breaks  Lp,A,eqT =  70.0   aporta  62.7 dB
#   welding          Lp,A,eqT =  80.8   aporta  78.7 dB
#   cutting/grinding Lp,A,eqT =  90.1   aporta  82.8 dB

# La misma jornada medida basada en la función (anexo E) y de jornada completa
# (anexo F): ambas usan el presupuesto de muestreo Ec C.9 / Tabla C.4 con
# k = 1.65 (unilateral 95 %).
job = hearing.job_based_exposure([88.1, 86.1, 89.7, 86.5, 91.1, 86.7], effective_duration_hours=7.5)
full = hearing.full_day_exposure([88.0, 91.9, 87.6, 90.4, 89.0, 88.4], effective_duration_hours=9.25)
print(f"función          LEX,8h = {job.lex_8h:.1f} dB   U = {job.expanded_uncertainty:.1f} dB")
# función          LEX,8h = 88.2 dB   U = 3.8 dB
print(f"jornada completa LEX,8h = {full.lex_8h:.1f} dB   U = {full.expanded_uncertainty:.1f} dB")
# jornada completa LEX,8h = 90.1 dB   U = 3.4 dB

res.plot()   # la figura de abajo: contribuciones por tarea con LEX,8h y LEX,8h + U

Mostrar el código de esta figura

import matplotlib.pyplot as plt
from phonometry import hearing

# La jornada del soldador del anexo D de la ISO 9612 del fragmento anterior.
tasks = [
    hearing.Task(samples=(70.0,), duration_hours=1.5, label="planning/breaks"),
    hearing.Task(samples=(80.1, 82.2, 79.6), duration_hours=5.0,
         duration_range=(4.0, 6.0), label="welding"),
    hearing.Task(samples=(86.5, 92.4, 89.3, 93.2, 87.8, 86.2), duration_hours=1.5,
         duration_range=(1.0, 2.0), label="cutting/grinding"),
]
res = hearing.task_based_exposure(tasks, include_duration_uncertainty=False, warn=False)

# En una línea: barras de contribución por tarea más las líneas de
# LEX,8h y LEX,8h + U.
res.plot(language="es")
plt.show()

2. El presupuesto de incertidumbre del anexo C

Conviene detallar dos sutilezas. Primero, el factor de cobertura es $k=1,65$ para un intervalo unilateral al 95 % (apartado 14), porque al higienista solo le importa la cota superior: res.upper_limit = $L_{EX,8h}+U$ es el valor por debajo del cual queda el 95 % de las mediciones, el número que se compara con un valor de acción. Segundo, los métodos por tareas y por función ponderan de forma distinta la misma dispersión de muestras. La incertidumbre de muestreo de la tarea $u_{1a}$ (Ec. C.6) divide la suma de desviaciones al cuadrado entre $I(I-1)$ (el error típico de la media, menor en un factor $\sqrt{I}$), mientras que la incertidumbre de muestreo por función/jornada completa $u_1$ (Ec. C.12) es la desviación típica muestral simple con denominador $N-1$, cuya contribución $c_1{u}_1$ se lee luego de la Tabla C.4 en función de $(N,u_1)$. La misma dispersión bruta infla, por tanto, más la estimación por función, que es la penalización que el estándar impone a un muestreo más grueso y con menos muestras. (El $L_{EX,8h}$ por función impreso es $88,2$ dB donde el anexo E declara $88,1$: el estándar redondea el nivel de jornada efectiva a $88,4$ antes de la normalización de la duración; la biblioteca lo mantiene sin redondear.)

Qué domina el presupuesto. El anexo C combina cuatro fuentes en cuadratura (Tabla C.1): la incertidumbre de muestreo ($u_{1a}$/$u_1$), la de duración ($u_{1b}$, solo por tareas), la del instrumento ($u_2$, Tabla C.5) y la de la posición del micrófono ($u_3$, apartado C.6). Las dos últimas son pequeñas y aproximadamente fijas ($u_2=0,7$ dB para un sonómetro de clase 1, 1,5 dB para uno de clase 2 o un exposímetro personal, y $u_3=1,0$ dB por defecto), así que en la práctica casi siempre domina el término de muestreo: escala con la dispersión de los niveles medidos, que en un puesto real alcanza con facilidad varios decibelios y, entrando en cuadratura, arrasa con los términos subdecibélicos de instrumento y posición. La consecuencia práctica: un presupuesto en cuadratura lo fija su término mayor, así que subir de clase de instrumento aporta poco una vez que la dispersión de muestreo es grande; la jugada productiva son más muestras (el error típico cae como $1/\sqrt{I}$ o $1/\sqrt{N}$), que es exactamente hacia donde empujan los avisos de los apartados 9.3 / 10.4. Como el pico $L_{p,Cpeak}$ no tiene modelo de muestreo en el anexo C (Tabla C.5, Nota 1), se declara sin incertidumbre, no con una incertidumbre nula.

Cuando las muestras de una tarea abarcan 3 dB o más (apartado 9.3), o la contribución por función $c_1{u}_1$ supera 3,5 dB (apartado 10.4), o se cubren demasiado pocos trabajadores (duración acumulada de la Tabla 1), el resultado fija sampling_advisory=True y, con warn=True, emite una OccupationalExposureWarning que recomienda más mediciones. Los niveles de pico $L_{p,Cpeak}$ se declaran sin incertidumbre (el anexo C no da método para ellos, Tabla C.5, Nota 1), así que la incertidumbre de pico queda fuera del alcance. Los tres ejemplos resueltos de los anexos D/E/F anteriores se reproducen con la precisión impresa de la norma (el redondeo final del anexo E se explica más arriba), y la teoría se deriva en la página de Teoría.

Parámetros de task_based_exposure() / job_based_exposure() / full_day_exposure()

Parámetro	Se aplica a	Tipo	Unidades	Rango / def.	Notas
tasks	tarea	lista de Task	—	≥ 1	Cada Task tiene samples, duration_hours, duration_range/duration_samples opcionales, label, instrument
samples	función / jornada	secuencia	dB	≥ 2 (≥ 5 / ≥ 3 recomendado)	Muestras aleatorias Lp,A,eqT
effective_duration_hours	función / jornada	float	h	> 0	Duración efectiva de la jornada $T_e$
instrument	todas	str	—	'class1', 'class2', 'personal_exposimeter' (def.)	Selecciona $u_2$ (Tabla C.5)
u3	todas	float	dB	def. 1.0	Incertidumbre de posición del micrófono (apartado C.6)
include_duration_uncertainty	tarea	bool	—	def. True	False omite el término $(c_{1b}{u}_{1b}{)}^2$ (anexo D caso a)
n_workers / sample_duration_hours	función	int / float	— / h	def. None	Comprobación de duración acumulada de la Tabla 1
warn	todas	bool	—	def. True	Emitir OccupationalExposureWarning para los avisos de muestreo

Las tres devuelven un ExposureResult con lex_8h, combined_standard_uncertainty $u$, expanded_uncertainty $U=1,65u$, upper_limit = $L_{EX,8h}+U$, sampling_advisory y (basada en tareas) el desglose por tarea en tasks; el .plot() del resultado dibuja las barras de contribución por tarea con las líneas de $L_{EX,8h}$ y del límite superior (solo resultados por tareas: las otras estrategias no llevan desglose por tarea).

3. El informe de medición (apartado 15)

Una determinación de la exposición termina en un documento: el apartado 15 de la ISO 9612 enumera lo que debe declarar el informe de medición, desde la estrategia aplicada y el análisis del trabajo hasta el requisito de que el nivel de exposición al ruido y la incertidumbre de medición se declaren como valores separados, cada uno redondeado a un decimal. ExposureResult.report() escribe ese informe como una ficha PDF de una página con el formato de un servicio de prevención: la línea de base normativa con la estrategia aplicada, una cabecera (empresa, trabajador(es)/puesto, lugar de trabajo, y la instrumentación y la trazabilidad de calibración del apartado 15 c), el análisis del trabajo (la tabla por tareas con duraciones, niveles $L_{p,A,eqT,m}$ y contribuciones $L_{EX,8h,m}$ para un resultado por tareas (con su gráfica de contribuciones), o el resumen del muestreo con el presupuesto de la fórmula C.9 para los resultados por puesto o de jornada completa) y el $L_{EX,8h}$ en caja con $U$, $k$ y el límite superior unilateral al 95 %.

Como el número existe para compararse con la ley, la ficha evalúa después el resultado frente a la Directiva 2003/10/CE (artículo 3; en España, RD 286/2006): los valores inferior y superior de exposición que dan lugar a una acción (80 y 85 dB(A)) y el valor límite de exposición (87 dB(A)), cada uno marcado superado / no superado sobre el valor tal como se muestra, con un veredicto CUMPLE/NO CUMPLE frente al valor límite. Una nota impresa recuerda que el valor límite se aplica a la exposición efectiva, teniendo en cuenta la atenuación de los protectores auditivos utilizados, que el $L_{EX,8h}$ medido no incluye. verbose=True añade las columnas de incertidumbre por tarea del anexo C ($u_{1a}$, $u_{1b}$, $u_2$), y language="es" produce la ficha en español (nivel de exposición diario equivalente, valor límite de exposición, con coma decimal).

from phonometry import hearing, ReportMetadata

# La jornada de los soldadores del anexo D de la sección 1, con
# incertidumbre de duración.
res = hearing.task_based_exposure(tasks, warn=False)

res.report(
    "lex8h.pdf",
    language="es",
    metadata=ReportMetadata(
        client="Taller de calderería de ejemplo",
        specimen="Soldadores (grupo homogéneo de exposición, 4 trabajadores)",
        test_room="Nave de montaje de acero, línea 2",
        instrumentation="Dosímetro personal (IEC 61252), n/s 0042",
        calibration="Calibrador IEC 60942 clase 1; verificaciones de campo dentro de 0,3 dB",
        test_date="2026-07-20",
        laboratory="Ejemplo de referencia de phonometry",
        report_id="EXAMPLE-9612",
    ),
)   # LEX,8h = 84,3 dB, U = 3,2 dB -> valor inferior de acción superado, límite CUMPLE

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

Ficha de exposición al ruido en el trabajo ISO 9612 de una página: una cabecera con la empresa, el grupo de exposición de soldadores, el lugar de trabajo y la instrumentación con su trazabilidad de calibración, la tabla de análisis del trabajo por tareas (planificación/descansos, soldadura, corte/amolado con duraciones, número de muestras, niveles de tarea y contribuciones LEX,8h cerrada por la fila de totales de la jornada nominal), la gráfica de contribuciones por tarea, el LEX,8h = 84,3 dB en caja con U = 3,2 dB, k = 1,65 y el límite superior de 87,5 dB, y la tabla de evaluación de la Directiva 2003/10/CE donde el valor inferior de acción de 80 dB(A) se supera, el valor superior de 85 dB(A) y el valor límite de 87 dB(A) no, terminando en un veredicto CUMPLE.

Descargar el informe (PDF)

Ficha de exposición al ruido en el trabajo (ExposureResult.report), la jornada por tareas del anexo D de ISO 9612 con el análisis del trabajo del apartado 15 y la evaluación de la Directiva 2003/10/CE.

Véase también

• Niveles: las primitivas de dosis lex_8h / sound_exposure (IEC 61252) y el LCpeak que estas estrategias declaran al lado.
• Incertidumbre de medición: la maquinaria GUM que sustenta las incertidumbres combinadas y expandidas.
• Teoría: la derivación de las fórmulas de las estrategias y del presupuesto del anexo C.
• Referencia de la API: hearing.occupational_exposure.

Referencias

• European Parliament and Council. (2003). Directive 2003/10/EC on the minimum health and safety requirements regarding the exposure of workers to the risks arising from physical agents (noise) (Directive 2003/10/EC). Diario Oficial de la Unión Europea. Los valores de exposición que dan lugar a una acción (80/85 dB) y el valor límite (87 dB) frente a los que se evalúan el LEX,8h y su límite superior.
• International Organization for Standardization. (2009). Acoustics — Determination of occupational noise exposure — Engineering method (ISO 9612:2009). El método implementado: las estrategias basadas en tareas (apartado 9), basadas en la función (apartado 10) y de jornada completa (apartado 11), la colocación del micrófono del apartado 12.3, el presupuesto de incertidumbre del anexo C (Ecuaciones C.6, C.9 y C.12, Tablas C.4/C.5) y el factor de cobertura unilateral k = 1,65 (apartado 14), validado frente a los ejemplos resueltos de los anexos D, E y F; el informe de medición del apartado 15 lo escribe ExposureResult.report().
• National Institute for Occupational Safety and Health. (1998). Criteria for a recommended standard: Occupational noise exposure — Revised criteria 1998 (DHHS/NIOSH Publication No. 98-126). https://doi.org/10.26616/NIOSHPUB98126El documento de criterios de libre acceso (el PDF enlazado es la descarga gratuita) que sustenta el límite de exposición recomendado de 85 dB(A) y la justificación de conservación auditiva para medir la dosis diaria.