Guía para entender las bandas de octava y tercio de octava
Ángel J Torres Flores
En la higiene industrial y en el monitoreo ambiental, evaluar el ruido es una labor que va más allá de medir los decibeles (dB) en un área o zona determinada. No basta con conocer los niveles sonoros, sino que es necesario obtener un análisis más profundo para poder diseñar estrategias de control eficientes o seleccionar adecuadamente el Equipo de Protección Personal (EPP). Aquí es donde entran los filtros de banda de octava y de tercio de octava, que permiten entender el espectro del ruido y su variedad de frecuencias por segmentos detallados.
El análisis por bandas de octava es un requisito explícito de la NOM-011-STPS-2001, para estudios de ruido en ambiente laboral, y una herramienta indispensable para normas de ruido ambiental. Por eso, debido a su importancia en la evaluación normativa y otras aplicaciones, en esta entrada te explicamos este concepto fundamental y te recomendamos algunos equipos que te pueden ayudar a cumplir con este proceso de manera rápida y precisa.
¿Qué son las bandas de octava?
Imaginemos que el espectro audible (de 20 Hz a 20 kHz) es una pieza musical. Al escucharla completa tenemos una impresión general de la melodía, pero no necesariamente distinguimos los instrumentos que la componen. El análisis por bandas de octava es la herramienta que nos permite separar la melodía de la batería, el bajo, la guitarra y así cada instrumento.
En términos más técnicos, la NOM-011-STPS-2001 define una banda de octava como:
El intervalo de frecuencia del espectro acústico donde el límite superior del intervalo es el doble del límite inferior, agrupado en un filtro electrónico normalizado, cuya frecuencia central denomina la banda.
En otras palabras, una octava de banda es uno de 10 intervalos en los que se divide el espectro sonoro audible, donde la frecuencia más alta de ese intervalo corresponde al doble de la más baja.
Esto puede observarse de manera más clara en la siguiente tabla, la cual desglosa las frecuencias centrales indicadas por la OSHA, y que suelen ser también las más usadas en estándares internacionales:
Visto en un ejemplo gráfico, un espectro en bandas de octava podría observarse así:
Un ejemplo práctico: seleccionando el EPP adecuado con bandas de octava
Imaginemos que una fábrica de alimentos requiere un estudio de ruido laboral porque han detectado que ciertas áreas tienen niveles sonoros superiores a 85 dB(A). De acuerdo con la NOM-011-STPS-2001, todos los trabajadores que superan este nivel de exposición deben utilizar EPP auditivo.
Las mediciones iniciales arrojan que en la zona donde hay máquinas de envasado y sistemas de ventilación, el ruido alcanza los 91 dB(A). Con esta información, sabemos que la empresa está obligada a implementar el uso de protección, sin embargo, con este dato global no podemos llevar a cabo la selección del EPP. Necesitamos la determinación del Nivel de Presión Acústica (NPA) por bandas de octava que, posteriormente, nos ayudará a elegir el EPP más adecuado.
Siguiendo con el ejemplo, supongamos que estos fueron los resultados en las mediciones con bandas de octava:
Como podemos observar, los NPA más altos se concentran en las frecuencias medias y altas: 1 kHz con 91 dB, 2 kHz con 90 dB y 4 kHz con 86 dB. Con esta información, podemos elegir un EPP especializado en atenuar este tipo de frecuencias.
¿Qué son las bandas de 1/3 de octava?
Al igual que las bandas de octava (1/1), las de un tercio de octava (1/3) sirven para analizar las características de frecuencia y la distribución de energía acústica en el ambiente. La diferencia es que las de un tercio de octava subdividen cada banda en tres partes, lo que proporciona un análisis más detallado del espectro sonoro y una mejor resolución.
Mientras que un espectro audible se puede dividir en 10 bandas de octava, en un análisis de tercio de octava se consideran hasta 33 bandas (según el rango de frecuencias), lo que permite identificar con precisión frecuencias específicas y detectar, por ejemplo, tonos puros (componentes tonales emergentes). Las bandas de 1/3 de octava son utilizadas principalmente para estudios ambientales, análisis de ruido de tráfico y aeronaves, acústica arquitectónica y otras aplicaciones de alta precisión.
Estándares y requisitos normativos
En México, la validez de un estudio de ruido depende, entre otras cosas, de que el equipo utilizado cumpla con estándares nacionales e internacionales de desempeño. Y, aunque existe una variedad de sonómetros capaces de medir niveles sonoros, para los análisis con filtros de octava y de 1/3 de octava se requieren instrumentos de precisión, calibrados y que sean robustos ante variaciones de temperatura, humedad y presión.
Estándares internacionales: IEC, ANSI e ISO
A nivel global, existen estándares que definen las características con las que deben cumplir los filtros de bandas de octava. Estas garantizan que una medición realizada en México sea equivalente y comparable con una realizada en cualquier otro país. Además, son referentes obligados en ciertas normas para que los estudios tengan validez legal y técnica. Algunas de las que aluden a los filtros de octava son:
- IEC 61260: Es el estándar global de la Comisión Electrotécnica Internacional que define el desempeño de los filtros de banda de octava y fracciones de octava.
- ANSI S1.11: Es la norma equivalente en Estados Unidos. Cumplir con ANSI garantiza que los filtros digitales y analógicos procesen la señal de forma idéntica en cualquier parte del mundo.
- ISO 9612: Establece la estrategia de medición para la exposición ocupacional.
NOM-011-STPS-2001: Evaluación de ruido ocupacional en México
Entre las obligaciones de higiene industrial, NOM-011-STPS-2001 establece que el patrón debe realizar el reconocimiento y evaluación de todas las áreas donde el nivel sonoro sea igual o superior a 80 dB(A). Como parte de este proceso, en su Apéndice C, detalla que la determinación del Nivel de Presión Acústica (NPA) se lleva a cabo en bandas de octava y con sonómetros de clase 1 o clase 2.
Posteriormente, para la selección del Equipo de Protección Personal (EPP) auditiva como tapones u orejeras, el Apéndice D toma como base el espectro analizado en el Apéndice C. Así, tanto para la adecuada protección del personal ocupacionalmente expuesto, como para la implementación de medidas de control efectivas y el cumplimiento ante la Secretaría del Trabajo y Previsión Social (STPS), el análisis con bandas de octava es un paso indispensable.
NOM-081-SEMARNAT-1994: Ruido ambiental
La NOM-081-SEMARNAT-1994 establece los Límites Máximos Permisibles de emisión de ruido de las fuentes fijas y su método de medición. Es importante señalar que, para verificar el cumplimiento normativo, esta norma no exige el uso de filtros de banda de octava. Sin embargo, en la práctica profesional, el análisis en bandas de octava es una herramienta indispensable para el reconocimiento de Zonas Críticas y un diseño adecuado de medidas de control.
NADF-005-AMBT-2013: Monitoreo de ruido ambiental en la Ciudad de México
Aunque a nivel nacional es la NOM-081-SEMARNAT-1994 la que establece los métodos de medición de ruido emitido por fuentes fijas, algunas entidades cuentan con normativas locales en materia de ruido ambiental y pueden ser más exigentes en sus estudios. Tal es el caso de varios municipios de Nuevo León, Jalisco, Estado de México y la Ciudad de México.
Esta última cuenta con la NADF-005-AMBT-2013, norma que no solo considera medir el ruido en un nivel global, sino que cuenta con criterios más estrictos que la norma federal. Para una mayor precisión en el análisis, requiere de las bandas de 1/3 de octava en un espectro de 40Hz a 12.5kHz. Además, especifica que se deben emplear sonómetros de clase 1, los cuales son más precisos que los de clase 2.
¿Qué sonómetro elegir para cumplir con estos requisitos?
Haciendo un resumen de los requisitos normativos mencionados, el equipo de medición debe contar con ciertas características mínimas como:
Una solución especializada
Los sonómetros de la marca Larson Davis cumplen con todos estos requisitos. Cuentan con equipos Clase 1 y Clase 2, con capacidad de medición simultánea en tiempo real de bandas de 1/1 y 1/3 de octava; además cumplen con normas nacionales e internacionales como la ISO 9612, IEC 61260, IEC 61672, IEC 61252, ANSI S1.4, ANSI S1.25, ANSI S1.11, NOM-011-STPS, NOM-081-SEMARNAT, NADF-005-AMBT, entre otras.
De forma complementaria, su software permite generar reportes instantáneos que incluyen los espectros de ruido requeridos por la normativa mexicana.
Conclusión
Entender los filtros de banda de octava y de un tercio de octava es indispensable para comprender y lograr diagnósticos acústicos de precisión, tal como lo exigen las normas mexicanas tanto a nivel federal como local.
Invertir en un sonómetro de calidad, con capacidad de análisis espectral y respaldo normativo, no es un gasto: es una garantía de que sus mediciones serán técnicamente sólidas, legalmente válidas y verdaderamente útiles para resolver problemas de ruido.
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Referencias
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