La metrología acústica ha presentado desde siempre el problema del elevado costo de cualquier instrumento de medición capaz de ofrecer mínimas garantías en cuanto a la exactitud de los valores medidos. Dicho costo corresponde esencialmente a dos tipos de componentes: el transductor o sensor, es decir, el micrófono, y la electró­nica requerida para acondicionar la señal eléctrica proveniente del transductor, some­terla a diferentes procesos (filtrado, análisis, comparaciones) y presentar resul­tados visibles en un indicador.

En sus orígenes, tanto el micrófono como la electrónica eran intrínsecamente costosos. El micrófono, por ser un elemento electromecánico sumamente delicado, que requiere un complejo proceso de fabricación e insume materiales de gran calidad para garantizar robustez mecánica, estabilidad en el tiempo de sus características y baja distorsión. La electrónica, por requerir una cantidad de componentes costosos con tolerancias estrictas y un aporte de mano de obra altamente especializada tanto en el armado como en la selección y ajuste de los componentes.

Actualmente, si bien la fabricación de micrófonos de instrumentación sigue siendo onerosa, el costo de la electrónica se ha reducido en varios órdenes de magnitud, por lo que los precios de los instrumentos de medición acústica deberían haber bajado considerablemente. ¡Sin embargo, tienden a aumentar! Por ejemplo, hace una década era posible adquirir un sonómetro de precisión de primera marca por alrededor de 2000 dólares. Hoy en día el instrumento más económico que lo reemplaza cuesta el doble, cuando la inflación del dólar a nivel internacional en el mismo periodo alcanzó tan sólo un 30 %, y cuando el costo de fabricación se ha reducido aún más por la tercerización en países como China y por el reemplazo de muchos componentes discretos por circuitos integrados dedicados. Como contrapartida, la industria informática ha mostrado una tendencia contraria: los precios de las computadoras de lo que en cada época se considera de última generación no sólo no han aumentado sino que incluso han bajado con respecto a la inflación del dólar.

Los fabricantes justifican tácitamente el aumento de precios ofreciendo nuevas y atractivas prestaciones que hoy son posibles por la incorporación de sofisticados dispositivos de microcómputo. Sin embargo, el costo real del hardware y del software asociado es una fracción muy pequeña del precio de venta al usuario de los instrumentos. De hecho en muchos casos han adoptado una política heredada de la industria del software consistente en la venta de licencias para módulos de software sobre una misma plataforma de hardware. Desde el punto de vista del fabricante, esto reduce aún más los costos, ya que con un único hardware ofrecen la funcionalidad de diversos instrumentos e incluso la posibilidad de actualizaciones futuras (que por cierto no serán gratuitas). En algunos casos, incluso, los módulos de software ya están preinstalados y sólo deben habilitarse mediante un código (previo pago de la correspondiente licencia).

Ante esta situación surge la idea de explotar las posibilidades, hoy accesibles a cualquier usuario con una mínima experiencia en programación, que ofrece cualquier computadora personal, y sustituir o emular los procesos que en los sonómetros se realizan por software. El prerrequisito para ello es disponer de la señal en formato digital, lo cual se logra grabando, generalmente mediante un grabador digital externo, la señal de audio calibrada que la mayoría de los sonómetros comerciales proporcionan como salida de audio analógico. Una vez digitalizada, la señal puede ser sometida a innumerables procesos, desde la obtención de cualquiera de los parámetros e indicadores clásicos hasta todo lo que la imaginación nos ofrezca como alternativas dignas de ser exploradas e investigadas.

El paradigma tradicional de la medición empieza, así, a cambiar. En lugar de registrar una lectura como traducción abstracta de alguna propiedad de un fenómeno sin posibilidad de verificación ulterior, se conserva el propio objeto a medir con el mínimo grado de abstracción que puede lograrse con el equipamiento disponible. Si bien el objeto original es un campo sonoro de compleja distribución espacial, temporal y espectral, al ser captado con un único micrófono ya se ha ejecutado un proceso de abstracción. Pero es el mismo proceso de abstracción que lleva a cabo el transductor y acondicionador de señal de entrada de cualquier instrumento. Es, por lo tanto, el mismo proceso de abstracción del que partirá el sonómetro que utilicemos, junto con sus costosos módulos opcionales de software, para elaborar y mostrar los resultados de la medición.

La propuesta de este libro es examinar los procesos de medición tradicionales y presentar alternativas a implementar en software de procesamiento matemático, junto con un análisis de su compatibilidad con las normas acústicas. También se mostrarán ejemplos de cálculo de parámetros que en general no se encuentran disponibles en los instrumentos comerciales. En todos los casos la propuesta involucra la mínima inversión posible en hardware.

Dado que por una cuestión de espacio no es posible incluir en el texto más que breves extractos de algunos programas que implementan las ideas presentadas, se irán incluyendo ejemplos ampliados en el sitio web del Laboratorio de Acústica y Electroacústica de la Universidad Nacional de Rosario. Los mismos podrán descargarse de http://www.fceia.unr.edu.ar/acustica/mediciones.

Federico Miyara
Rosario, agosto de 2013

Federico Miyara

Rosario, julio de 2013

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