Calibración e incertidumbre

Un nivel impreso por un programa no es todavía una medición. Tres cosas separan lo uno de lo otro: saber que el registro merece promediarse siquiera, saber qué significan físicamente las muestras digitales, y saber cuánto podría razonablemente equivocarse el resultado. Esta sección cubre las tres, y las tres se aplican transversalmente a todas las demás páginas de la documentación. Una cuarta página traza el mapa de la evidencia que respalda los números: qué afirma una clase de prestaciones, los verificadores que califican una cadena, y el informe de conformidad publicado.

Calibración y dBFS se ocupa del significado físico. phonometry trabaja en dos marcos de referencia: los dB SPL físicos, establecidos a partir de un tono de calibrador grabado (el ritual de campo de IEC 60942), y los dBFS digitales, niveles relativos al fondo de escala, apropiados cuando no existe referencia física o cuando se caracteriza la propia cadena digital. La página explica cómo se configura cada modo y, no menos importante, qué magnitudes tienen sentido en cada marco, y califica el propio calibrador frente a IEC 60942:2017 a partir de lo que un laboratorio midió en él.

Incertidumbre de medida (GUM y Monte Carlo) se ocupa de la segunda, implementando la Guía para la expresión de la incertidumbre de medida (ISO/IEC Guide 98-3:2008) y su Suplemento 1 de Monte Carlo. La ruta GUM propaga las incertidumbres típicas analíticamente, a través de los coeficientes de sensibilidad, hasta una incertidumbre combinada y expandida, con los grados de libertad efectivos de Welch-Satterthwaite; la ruta de Monte Carlo propaga numéricamente las distribuciones de probabilidad completas y produce intervalos de cobertura que siguen siendo honestos cuando el modelo es no lineal o las entradas distan de ser gaussianas. La página muestra ambas sobre los mismos modelos, incluyendo dónde divergen y por qué.

Conformidad y verificación lleva el relato de la evidencia: qué afirma de verdad una clase de prestaciones en IEC 61672-1 e IEC 61260-1 (mismos objetivos de diseño, distintos límites de aceptación), qué verificador público califica cada etapa de una cadena de medición frente a sus tablas de tolerancias, la regla de conformidad del IEC TC 29 que califica un instrumento medido, cómo leer y citar el informe numérico de conformidad que publica el sitio, y la frontera honesta frente a los ensayos de tipo y periódicos de IEC 61672-2/-3 e IEC 61260-2/-3: las medidas necesitan un instrumento en un laboratorio y no una biblioteca, y lo que la biblioteca hace con ellas es calificar los resultados (filters.verify_filter_periodic para los ensayos periódicos de un filtro de bandas) y calcular sobre un diseño los ensayos que no necesitan una muestra.

Cualificación de datos guarda la puerta delante de ambas: todo promedio - un Leq, una PSD de Welch, toda entrada promediada de un balance de incertidumbre - supone que el registro es estacionario, y los tests de inversiones de orden y de rachas de Bendat y Piersol lo deciden objetivamente a partir de medias cuadráticas por segmento, con las regiones de aceptación del propio libro. La misma página trae las estadísticas de Rice de cruces por nivel y de picos - frecuencia aparente, tasas de picos, el factor de irregularidad - que caracterizan un registro gaussiano cualificado y criban el que no lo es.

Incidencia aleatoria y campo difuso lleva la calibración del propio sonómetro más allá de su dirección de referencia: el factor de directividad de IEC 61183 a partir de lecturas en una cámara anecoica, el nivel de sensibilidad en incidencia aleatoria que resulta de él, y el nivel en campo difuso por comparación con un sonómetro de referencia en una cámara reverberante.

Las correcciones de campo libre devuelven al campo libre para el que está especificado un sonómetro ensayado con un calibrador acústico, un acoplador de comparación o un actuador electrostático: el valor de ajuste de IEC 62585 a la frecuencia de comprobación de la calibración, la corrección a cada frecuencia, el presupuesto de incertidumbre que la acompaña y el máximo que permite cada apartado.

La misma disciplina se extiende al dominio de la frecuencia: las páginas de Señales y espectros aplican el análisis de error de Bendat y Piersol a las estimaciones espectrales de Welch, de modo que cada PSD lleva su número efectivo de promedios, su error aleatorio normalizado y un intervalo de confianza chi-cuadrado.

Las páginas se encuentran en la práctica: un balance de incertidumbre de una medición acústica casi siempre contiene un término de calibración, y varias normas implementadas en otras partes de la biblioteca (ISO 9612, ISO 12999-1) traen balances de incertidumbre que son especializaciones de la maquinaria GUM descrita aquí.

• Calibración y dBFS: calibración SPL física desde un tono de calibrador, la comprobación de estabilidad que aplica a esa grabación, el veredicto de IEC 60942:2017 sobre el propio calibrador, y el modo digital de fondo de escala.
• Conformidad y verificación: qué afirma una clase de prestaciones, los verificadores que califican ponderaciones, bancos de filtros y espectros de intensidad frente a sus tablas de tolerancias, la regla de conformidad del IEC TC 29, el informe de conformidad, y el alcance de IEC 61672-2/-3 e IEC 61260-2/-3.
• Incertidumbre de medida (GUM y Monte Carlo): la ley de propagación de la incertidumbre y el método de Monte Carlo, incertidumbre expandida e intervalos de cobertura.
• Cualificación de datos: los tests de estacionariedad por inversiones de orden y por rachas sobre estadísticas de segmento, y las estadísticas de Rice de cruces por nivel y de picos con el factor de irregularidad.
• Incidencia aleatoria y campo difuso (IEC 61183): el factor de directividad de un sonómetro a partir de lecturas en dos planos, en uno o en 38 elementos de igual área, sus niveles de sensibilidad en incidencia aleatoria y en campo difuso, y la Tabla B.1 del micrófono de referencia.
• Correcciones de campo libre de un sonómetro (IEC 62585): el valor de ajuste, las correcciones para un calibrador, un acoplador y un actuador, el presupuesto del Anexo I y el dictamen de los apartados 9 a 14.

• Aquí nada mide un instrumento ni un calibrador. No se realiza ningún ensayo de IEC 60942: verify_sound_calibrator califica los números que un laboratorio midió en un calibrador, y la corrección por presión estática de un pistófono LS/M o 1/M sale de su manual, así que pasa un target_spl ya corregido cuando el manual lo pida; los ensayos periódicos de IEC 61672-3 se citan como práctica de laboratorio, no se ejecutan; Conformidad y verificación traza esa frontera con precisión, parte por parte. La parte de dBFS de la página de calibración queda fuera de cualquier norma y no hace ninguna afirmación física: es un marco de referencia, no una medición. La cualificación de datos implementa solo el núcleo cuantitativo del apartado 10.3 de Bendat y Piersol: clasificar el tipo de un registro, validarlo frente a límites físicos y editar transitorios espurios siguen siendo pasos manuales, tal como los describe el libro. Y un balance de incertidumbre es un modelo de tu medición: la biblioteca propaga lo que declares y nunca inventa los términos. Donde una norma publica su propio presupuesto, las guías lo dicen, como hace ISO 9612 para la exposición laboral e ISO 12999-1 para el aislamiento acústico.