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QuietPC, SilentPC y medidas de ruido

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alt En este artículo se presenta una introducción a los conceptos básicos relacionados con un PC silencioso (ruido, SilentPC, QuietPC, dBA, etc). Se definen todos estos conceptos, y se habla en general de lo que es un PC silencioso, explicando las diferencias entre QuietPC y SilentPC. Se completa con una explicación de las normas referentes a las mediciones acústicas y a los aparatos de medición

Editado 14/07/09: Añadida definición de sonio (unidad de sonoridad) y tabla de sonoridad.

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Sonido, Silencio y Ruido

El sonido consiste simplemente en oscilaciones de la presión del aire (u otro medio), generalmente generadas por vibraciones mecánicas de una fuente, que pueden ser percibidas por nuestros oídos e interpretadas por nuestro cerebro.


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El ruido es sonido no deseado, y generalmente tiene una connotación de "desagradable". El concepto es ambiguo, ya que tanto los conceptos de "no deseado" como "desagradable" son subjetivos. En el ámbito en el que estamos hablando, los ordenadores, se puede considerar que todo el sonido que emiten es no deseado, por lo que habitualmente hablaremos indistintamente de sonido o ruido.

El silencio es la ausencia de sonido. Este término también es un poco ambiguo en español, ya que también se habla de que algo es silencioso "si no hace mucho ruido", es decir, no es necesaria la ausencia total de ruido para que algo sea silencioso. En inglés son más precisos los términos, ambos traducidos como silencioso, silent y quiet: silent es el "silencio absoluto", mientras que quiet sería el equivalente a "no hace mucho ruido". Hablando con estos términos en inglés... un PC podría ser "silent" o no, no hay término medio: un PC no se puede hacer más o menos "silent", simplemente lo es o no lo es. Sin embargo, un PC sí puede hacerse más "quiet", este término ofrece mayor flexibilidad. De forma coloquial podríamos traducir quiet PC como "PC calladito", y silent PC como "PC silencioso".

Un SilentPC es un PC que no hace ningún ruido. Esto es prácticamente imposible, si pegamos la oreja al ordenador siempre percibiremos algún ruido, por ejemplo las bobinas de las fuentes de alimentación siempre hacen algún ruido por ligero que sea. Por esta razón, se suele cambiar la definición y aplicar una distancia. Se suele considerar que un ordenador es un SilentPC si no es audible a una distancia de 1 metro. Esto hace la definición algo incompleta, ya que hay un cierto grado de variación en lo que puede oírse a una distancia de 1 metro, dependiendo de la sensibilidad auditiva de cada persona y del ruido de fondo del entorno en el que se encuentre el ordenador.

Un QuietPC es un PC del que percibamos poco ruido. A diferencia de un SilentPC, que es un PC que es inaudible, un QuietPC es un PC del que, aunque podamos percibir algo de ruido, no resulta molesto. Coloquialmente podríamos traducir QuietPC como PC "callado", Entre la gente aficionada al SilentPC, se suele ser más exigente con la definición de qué es un PC callado, y se puede llegar a considerar que un PC es callado si hace falta poner atención (escuchar) para oir el ruido del PC. Este concepto de ruido no molesto es muy subjetivo, ya que lo que para unas personas no es ruidoso o molesto, a otras sí puede parecérselo. Además, influyen factores externos: un PC funcionando en una fábrica puede ser inaudible porque queda enmascarado por el ruido ambiental, mientras que ese mismo PC en una habitación silenciosa puede oírse perfectamente.

Por tanto, las bases de estas definiciones no son muy sólidas... las definiciones son subjetivas. Aún así, se utilizan habitualmente en el ámbito de los PCs silenciosos, y en términos coloquiales diremos que un SilentPC es un PC que apenas podemos oír a una cierta distancia (1 metro) en un entorno silencioso, y un QuietPC es un PC que a la mayoría de las personas no les parece muy ruidoso, hablando siempre de entornos medianamente silenciosos.


Características físicas y unidades del sonido

Ya hemos visto que los conceptos de ruido, silencio, QuietPC y SilentPC no son muy precisos y acotados, así que veamos si es posible cuantificarlos físicamente.

Como hemos dicho, el sonido son ondas de presión. La presión puede medirse físicamente, y la unidad de presión en el sistema internacional es el pascal (Pa), derivado del newton (unidad de fuerza) por metro cuadrado (unidad de superficie).

Utilizando esta medida se puede medir el sonido en pascales; pero hay un problema, y es que no todas las ondas de presión son perceptibles por nuestro oído. Y no todos los oídos son iguales, algunas personas pueden oír sonidos de una cierta intensidad que otras no pueden. Como convenio se utiliza un estándar, y se considera el umbral en 20mPa (milipascales).

El sonido se mide en una unidad relativa a esos 20mPA, los dB o decibelios, que además utiliza una escala logarítmica. Un bel, son 10 decibelios. Las expresiones matemáticas de ambos conceptos son:

decibelio:

dB = 10 * log10 (P / 20mPA)

bel:

B = log10 (P / 20mPA)

donde P es la medida de presión obtenida.

Pero además, hay que considerar algunas cosas más. La sensibilidad del oído no es igual para todas las frecuencias audibles, y conviene que se refleje en las unidades de medida. Dependiendo de las curvas isofónicas que se utilicen para el filtrado de las frecuencias, se definen los dBA, dBB o dBC. La medida más difundida de estas tres son los dBA, también denominados decibelios auditivos, ya que está ajustada a la respuesta del oído humano.

Y por si ya fuera poco, hay que considerar diferentes posibles medidas que se pueden hacer del sonido. Si consideramos el sonido total que genera una determinada fuente, en general hablaremos de potencia de sonido (que se mide en dBW), pero que en la práctica es dificultosa de medir. El sonido generado por esa fuente estará repartido en el espacio, y normalmente los aparatos de medida (sonómetros) solo pueden medir en un único punto. Esta medida en un único punto es la que se conoce como SPL (sound pressure level), y es la medida que vemos normalmente en las hojas de características de los fabricantes como dBA (en realidad son dBA SPL).

En resumen, el sonido se puede cuantificar y medir en dBA SPL. Pero para medir el ruido emitido por algún aparato (por ejemplo un ordenador) nos encontramos con estas ambiguedades:

  • No es lo mismo tomar la medida a un centímetro del ordenador, que a 10 metros. Cualquier medida SPL debería especificar la distancia a la que ha sido medida. Aún así, a una misma distancia del ordenador se pueden obtener distintos valores dependiendo de la posición en la que se tome la medida. Se suele considerar como estándar tomar la medida a 1m.
  • Para tener una medida correcta del ruido de un ordenador, deberíamos aislar totalmente el ruido del resto del ambiente, y esto es algo muy difícil. Bajar de 10dBA es prácticamente imposible incluso en cámaras anecoicas destinadas a tal finalidad. Por tanto siempre habrá un ruido añadido en las medidas, y este ruido variará según dónde se hayan hecho las pruebas.
  • La medida en SPL en un punto no contiene información del tipo de frecuencias que contiene la señal que se ha medido. Puede ser una señal muy grave o muy aguda, y teniendo ambas la misma medida SPL, puede resultar una muy molesta y la otra en cambio no.

Es decir, la medida SPL podemos pensar que es como una foto de un objeto desde un determinado punto: nos sirve para hacernos una idea de cómo es, pero no nos aporta toda la información de ese objeto. Además los fabricantes ayudan poco a mejorar la situación, utilizando políticas de marketting que tienden a aprovecharse de estas ambigüedades, desconcertando totalmente a muchos usuarios que desconocen estas limitaciones de las medidas dBA SPL. Muchos fabricantes ofrecen medidas en dBA del todo irreales: se ven ventiladores con valores de 7dBA o cosas similares, (que son imposibles), obtenidos de forma poco comprensible (¿quizá restando el ruido ambiente de su entorno de pruebas?...).

Por tanto, llegamos nuevamente a la conclusión, incluso después de haber intentado cuantificar el ruido/sonido científicamente, de que las medidas que podemos encontrar del ruido generado por un aparato son ambiguas, depende de muchos factores de la medición. Son útiles para comparar medidas en un mismo entorno y en las mismas condiciones, pero poco más. No podemos leer una medida de la página web de un fabricante, medir nosotros con nuestro equipo y esperar resultados idénticos.

Es decir, todos los conceptos que hemos comentado: ruido, silencio, SilentPC, QuietPC, medidas en dBA, etc. son conceptos ambiguos, y tenemos que tener cuidado al utilizarlos. Siempre hay una componentes subjetiva en las definiciones de valores perceptibles por los sentidos humanos. Y las medidas son siempre relativas, es preciso considerar en qué condiciones (distancia, ruido ambiente, etc.) se han realizado.


Otras unidades: el sonio

El sonio (en inglés, sone) es otra unidad de medida, menos utilizada, de la sonoridad. Está definido como la sonoridad de un tono senoidal de 1000 Hz con un nivel de presión acústica de 40 dB SPL. Una correspondencia aproximada entre dB y sonio sería la siguiente (adaptado de Wikipedia):


FUENTE ACUSTICA dB SPL sonios
Umbral de dolor 134 ~ 676
Daños a corto plazo aprx. 120 ~ 256
Reactor a 100m. 110 - 140 ~ 128 - 1024
Martillo neumático a 1m / Discoteca aprox. 100 ~ 64
Daños a largo plazo aprox. 90 ~ 32
Autovía a 10m. 80 - 90 ~ 16 - 32
Automóvil a 10m. 60-80 ~ 4 - 16
Televisor a 1m. aprox. 60 ~ 4
Conversación a 1m. 40 - 60 ~ 1 - 4
Habitación tranquila 20 - 30 ~ 0,15 - 0,4
Ruido de follaje, respiración tranquila 10 ~ 0,02
Umbral de audición 0 0



 
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