ANALIZADOR-DE-ESPECTRO-EN-TERCIOS-DE-OCTAVA

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INSTITUTO POLITÉCNICO NACIONAL 
 
 
 ESCUELA SUPERIOR DE INGENIERÍA MECÁNICA Y ELÉCTRICA 
 “UNIDAD PROFESIONAL ADOLFO LÓPEZ MATEOS” 
 
 
 
 
ANALIZADOR DE ESPECTRO EN TERCIOS DE OCTAVA 
CON SONÓMETRO. 
 
 
 
T E S I S 
 
 
 
 PARA OBTENER EL TÍTULO EN: 
 
 
INGENIERO EN COMUNICACIONES Y 
ELECTRÓNICA 
 
 
P R E S E N T A N : 
 
 
COLMENARES VILLESCA CRISTOBAL HERIBALDO 
 
GONZALES CASTAÑEDA IRVIN 
 
 
 
ASESORES: 
 
 
DR. PABLO ROBERTO LIZANA PAULIN 
DR. SERGIO GARCÍA BERISTAÍN 
 
 
MÉXICO, D.F. NOVIEMBRE 2013 
 
 
~ I ~ 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
~ I ~ 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
“VI VERI UNIVERSUM VIVUS VICI” 
 
"POR EL PODER DE LA VERDAD, YO, 
ESTANDO VIVO, 
HE CONQUISTADO EL UNIVERSO" 
 
Johann Wolfgang von Goethe 
(1749-1832) 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
~ II ~ 
 
Contenido 
AGRADECIMIENTOS............................................................................................................................ IV 
OBJETIVO: ........................................................................................................................................... VI 
RESUMEN: .......................................................................................................................................... VI 
JUSTIFICACIÓN: ................................................................................................................................. VII 
CAPITULO 1 ...................................................................................................................................... VIII 
1.1 CONSTITUCIÓN ANATÓMICA DEL OÍDO Y SU FUNCIONAMIENTO ......................................... VIII 
1.2 EL SONIDO. ................................................................................................................................ X 
1.3 EL RUIDO. ................................................................................................................................. XI 
1.4 LA FRECUENCIA. ...................................................................................................................... XII 
1.5 LA AMPLITUD. ......................................................................................................................... XII 
1.6 PRESIÓN SONORA .................................................................................................................. XIII 
1.7 CURVAS DE PONDERACIÓN. ................................................................................................... XIV 
1.8 EL SONÓMETRO. ..................................................................................................................... XV 
1.9 ANALIZADOR DE ESPECTRO. .................................................................................................. XVII 
1.10 MICRÓFONO ....................................................................................................................... XVIII 
1.10.1 SENSIBILIDAD. ............................................................................................................. XVIII 
1.10.2 IMPEDANCIA ................................................................................................................ XVIII 
1.10.3 RESPUESTA EN FRECUENCIA. ........................................................................................ XIX 
1.10.4 TIPOS DE MICRÓFONO. .................................................................................................. XX 
1.11 TARJETA DE SONIDO........................................................................................................... XXIII 
1.11.1FUNCIONES DE LA TARJETA DE SONIDO ...................................................................... XXIV 
1.11.2 COMPONENTES DE LA TARJETA DE AUDIO. ................................................................. XXV 
CAPITULO 2 ................................................................................................................................... XXVII 
INSTRUMENTACIÓN VIRTUAL EN LABVIEW .................................................................................. XXVII 
2.1 INTRODUCCIÓN A LABVIEW ................................................................................................ XXVII 
2.2 INSTRUMENTO VIRTUAL ..................................................................................................... XXVII 
2.3 ENTORNO DE LABVIEW. ..................................................................................................... XXVIII 
2.3.1 MENÚS .......................................................................................................................... XXIX 
2.3.2 ESTRUCTURAS. .............................................................................................................. XXXI 
2.3.3 Diagrama a bloques. ..................................................................................................... XXXII 
 
~ III ~ 
 
CAPITULO 3 .................................................................................................................................. XXXIII 
3.1 DESARROLLO DEL PROYECTO ............................................................................................. XXXIII 
3.2 Captura de sonido .............................................................................................................. XXXIII 
3.3 TRANSFORMADA RÁPIDA DE FOURIER ............................................................................... XXXV 
3.4 CURVA DE PONDERACIÓN A Y C ......................................................................................... XXXVI 
3.5 NIVEL DE PRESIÓN SONORO............................................................................................... XXXIX 
3.6 ANALIZADOR DE ESPECTRO ...................................................................................................... XL 
CAPITULO 4 .....................................................................................................................................XLIII 
PRUEBAS Y MEDICIONES .................................................................................................................XLIII 
4.1 INICIO DE LAS PRUEBAS ........................................................................................................XLIII 
4.2 PRUEBAS DEL ANALIZADOR DE ESPECTRO. .......................................................................... XLIV 
4.3 PRUEBAS DEL SONÓMETRO ................................................................................................ XLVII 
4.3.1 PRUEBA A LAS CURVAS DE PONDERACIÓN ................................................................. XLVIII 
4.3.2 PRUEBAS DE DECIBELES DEL SONÓMETRO ......................................................................... L 
4.3.3 DETECCIÓN Y CORRECCIÓN DE ERROR .............................................................................. LI 
4.3.4 PRUEBAS FINALES DEL SONÓMETRO. ............................................................................... LII 
CONCLUSIONES. ................................................................................................................................ LV 
ANEXO ............................................................................................................................................. LVII 
A. PROGRAMA FINAL. .................................................................................................................. LVII 
B. PROGRAMA EJECUTABLE. ......................................................................................................... LIX 
B.1 ¿CÓMO HACER UN VI EJECUTABLE? ................................................................................... LIX 
C. ESTUDIO ECONÓMICO .............................................................................................................LXIID. FOTOGRAFÍAS .........................................................................................................................LXIII 
REFERENCIAS .................................................................................................................................. LXIV 
 
 
 
 
 
 
~ IV ~ 
 
AGRADECIMIENTOS. 
 
A MIS PADRES: 
Neftalí Colmenares y Hortensia Villesca, pues gracias a ellos y a su apoyo incondicional en todo 
momento de mi vida, ellos han formado a el hombre que hoy en día soy, con valores y principios, 
así como me enseñaron a luchar y seguir adelante, pelear he ir tras mis sueños y metas sin 
importar obstáculos y adversidades, pues siempre que necesite de ellos, sé que contare con sus 
consejos. 
A MI FAMILIA: 
Mis hermanos Bersain y Ariana, así como a mi sobrino Josué, también a mis abuelos Maximiliano 
Villesca, Petra García y Matea Hernández, y sin olvidar a mis tíos, pues con sus consejos, palabras, 
entusiasmo y alientos he podido conseguir un logro más en mi vida, con su ejemplo he ideales me 
dieron fuerza para poder conseguir y alcanzar la meta de lograr mi ingeniería, pues ellos también 
fueron gran parte de ese motor que me hacía seguir día a día sin darme por vencido. 
A MI PAREJA: 
Julia Morales, pues ella me ha acompañado en todo el largo camino para lograr mi carrera, estuvo 
conmigo día con día en los buenos y malos momentos, me ayudo a salir de momentos difíciles así 
como de baches tanto en la vida estudiantil como en lo personal, así como también aprendí de ella 
muchas cosas las cuales me ayudaron a formarme un criterio, madures y conocimiento intelectual 
y personal. 
A MIS AMIGOS: 
A todos mis amigos que han estado conmigo tanto en la vida estudiantil, laboral y personalmente 
pues siempre me apoyaron y alentaron para que siguiera adelante y no dejar de lado mi carrera, 
me aconsejaron, guiaron he inspiraron para seguir a pesar de los conflictos que pudiera tener, así 
como me apoyaron y ayudaron a seguir adelante pues todos ellos fueron una gran fuerza para salir 
adelante. 
 
A todos ellos de corazón y con mucho cariño y amor ¡GRACIAS! Pues este logro no solo es mío, 
también es parte de todos ustedes. 
 
 
 
~ V ~ 
 
AGRADECIMIENTOS. 
 
A mi madre Sara Castañeda Ramiro, quien es la mujer con más fuerza de voluntad que jamás haya 
conocido, ya que fue capaz de sobrepasar los límites de sus fuerzas para ayudar a sus hermanos y 
padres, y educar a dos hijos sola. Es una mujer que no conoce los miedos y si los tiene los afronta 
y los vence, es capaz de dar todo sin esperar nada a cambio, es un ejemplo de fuerza, y de 
voluntad. Gracias madre por no dejarme caer, por alentarme a seguir adelante, por luchar sin 
descansó, por enseñarme lo que realmente es importante para mí y para nosotros como familia, 
gracias por tus regaños, gracias por tus consejos, gracias por todo tu esfuerzo. Te amo madre y 
espero poder compensar todo aquello por lo que has luchado, espero no defraudarte y espero ser 
algún día como tú, un ejemplo de lucha y sacrificio para mis seres queridos. 
A mi hermano Inguemar González Castañeda quien ha estado siempre a mi lado, siempre 
apoyándome y queriéndome, gracias hermano por todo tu sacrificio, gracias por no desesperar, 
por preocuparte por mi salud y bienestar, por ser un hermano excepcional que no solo se 
preocupas por mi sino por nuestra madre también y sobre todo te agradezco por todo el sacrificio 
y espera, eres el mejor hermano del mundo, a ti también espero no defraudarte y solo quiero 
poder compensarles a ti y a nuestra madre el sacrificio que han hecho por mí, hermano recuerda 
que te quiero y te respeto. 
A mi familia que si no fuera por su apoyo no estaría en este punto de mi vida, concluyendo un ciclo 
el cual es un gran paso para mí como persona y como profesionista, gracias Arcelia Castañeda 
Ramiro por tu apoyo incondicional, gracias Víctor Manuel Ortiz Castañeda por tu apoyo 
incondicional y por estar siempre como otro hermano, gracias a toda mi familia por ser y estar en 
los momentos más importantes de mi vida, los amo a todos muchas gracias. 
A mis compañeros y amigos, porque nadie en esta etapa de nuestras vidas sería capaz de seguir 
adelante sin el apoyo ya no de compañeros si no de buenos amigos, les agradezco a todos ustedes 
por brindarme esa confianza y permitirme ser uno de ustedes, por estar en las buenas y en las 
malas, gracias por que sin su ayuda y apoyo no estaría aquí, muchas gracias y suerte para todos 
nosotros, recuerden que “uno para todos y todos para uno “. 
Para todo ustedes ¡GRACIAS¡ ya que todos son una parte de mi y no sería quien soy, sin todos 
ustedes. 
¡GRACIAS¡ 
 
 
 
~ VI ~ 
 
OBJETIVO: 
Diseñar un analizador de espectro en bandas de tercios de octava con medidor de frecuencias 
audibles (sonómetro), mediante el software LabVIEW 2012. 
 
 
RESUMEN: 
Este proyecto es un sonómetro digital con ponderación a y c de clase dos (de uso general) y 
graficas de banda de frecuencias en tercios de octavas, programado con el software LabVIEW de 
Nationals Instruments, cuyo propósito principal es poder crear una herramienta que pueda 
tenerse al alcance de los estudiantes de ingeniería, y personal que sepa cómo utilizar dicha 
herramienta de medición en su hogar o escuela con la ayuda de una computadora, laptop o 
notebook, pues el costo de los sonómetros de clase dos es muy elevado para un estudiante o una 
persona que desee tener uno en casa para pruebas de sonoridad, practicas escolares de nivel 
superior, tiene un transductor que será el receptor de la señal sonora, un procesamiento de la 
señal que lo hará el software programado en la computadora, una pantalla donde se mostraran los 
resultados obtenidos, y con la ayuda de estos elementos poder obtener una medida lo más exacta 
posible a un sonómetro. 
Uno de los problemas más importantes a resolver es que al ser de un precio elevado escuelas o 
instituciones cuyos recursos no alcanzan para tener varios sonómetros para mostrar su 
funcionamiento practico no se pueden utilizar más de dos o en casos extremos no se cuenta con 
ninguno y genera un rezago en el desarrollo profesional de los estudiantes, con este sonómetro se 
pretende que los alumnos lo puedan tener en su computadora y puedan realizar las mismas 
medidas que con un sonómetro físico sin tener que gastar grandes cantidades de dinero y tener un 
rezago en el conocimiento de este, o en el desarrollo de sus prácticas institucionales. 
Con ayuda de las nuevas tecnologías y la velocidad de los nuevo procesadores de una 
computadora se pudo obtener el mismo desempeño y resultado que un sonómetro comercial, con 
el uso de este programa de uso amigable para el usuario y una programación sencilla se puede 
utilizar de una manera simple y eficaz, cuyo resultado sea el mejor y el óptimo para cubrir con las 
expectativas del usuario, así como del estudiante cuyas practicas necesite de este proyecto. 
 
 
~ VII ~ 
 
JUSTIFICACIÓN: 
Mediante la experiencia obtenida en la ESIME Zacatenco se ha observado un déficit en material de 
laboratorios, principalmente en analizadores de espectro y sonómetros, por esto mismo se optó 
por realizar un analizador de espectro en bandas de tercios de octava con sonómetro. 
Por lo mismo de la falta de equipo este sonómetro no pretende resolver el problema de la falta de 
equipo, pero si dar una pequeña ayuda a los profesores y alumnos para poder realizar sus 
prácticas desde sus computadoras, pues es más fácil que un alumno lleve una laptop o notebook e 
instalado el analizador de espectro con el sonómetro y poder realizar prácticas o proyectos en un 
tiempo más corto. 
Este proyecto no solo está dirigido para un estudiante, para un profesor, también a cualquier 
persona que quiera conocer los niveles audibles de ruido perceptibles por el oído humano, así 
como también para conocer los ruidos que puede producirel motor de su automóvil, sistema de 
audio en casa, tráfico aéreo o el ruido producido por una reunión de su vecino etc. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
~ VIII ~ 
 
CAPITULO 1 
 
1.1 CONSTITUCIÓN ANATÓMICA DEL OÍDO Y SU 
FUNCIONAMIENTO 
 
La percepción del sonido se realiza mediante el oído que es un órgano par de compleja estructura 
que permite el registro de las oscilaciones o vibraciones del aire que se constituyen en ondas 
sonoras. En cada oído hay que distinguir tres partes: el oído externo y oído medio, que sirven para 
la transmisión de las vibraciones sonoras y el oído interno que actúa como receptor de las mismas 
y alberga un dispositivo que gobierna el equilibrio del cuerpo humano. 
La función del oído externo es recoger el sonido producido por las vibraciones mecánicas en el aire 
y pasarlas al oído medio. El oído externo consta de tres partes: la aurícula (mejor conocida como 
oreja), el canal auditivo y el tímpano, el cual vibra debido a las ondas transportadas por el canal 
auditivo. 
El aíre entra en el oído medio por la trompa de Eustaquio la cual conecta la cavidad del oído medio 
con la faringe y debido a esto, la presión del airees la misma en ambos lados del tímpano. Hay tres 
huesos pequeños dentro del oído medio: el martillo, el yunque y el estribo. El martillo está pegado 
al tímpano. Los tres huesos están unidos y alineados por unos pequeños ligamentos. Las 
vibraciones de sonido pasan desde el tímpano por cada uno de esos huesos. 
El oído interno tiene una estructura que se asemeja a la concha de un caracol, esa estructura es la 
cóclea que es una cámara ósea que contiene fluido y mecano receptores para oír. 
La terminal de la cóclea que está unida al oído medio contiene una ventana cubierta por una 
membrana contra la que el estribo descansa. Cuando las ondas de sonido hacen vibrar el oído 
medio, las vibraciones pasan desde el estribo hasta la ventana de la cóclea. La vibración de la 
ventana, hace vibrar el fluido dentro de la cóclea. 
La vibración del fluido dentro de la cóclea estimula las células mecano receptoras. Los receptores 
en el extremo de la cóclea, más cercanos al estribo, responden a sonidos de tonos bajos. Cuando 
los mecano-receptores son estimulados, mandan esos estímulos por el nervio auditivo al encéfalo. 
En la FIGURA 1.1, se observa que el oído interno incluye tres canales semicirculares al lado de la 
cóclea. 
Los canales semicirculares son las estructuras asociadas con el equilibrio y como la cóclea, están 
llenos de fluido y contienen células mecano-receptoras. Los tres canales forman entre si ángulos 
rectos. 
Los cambios de posición de la cabeza o del cuerpo hacen que se mueva el fluido dentro de los 
canales. El movimiento en una dirección en particular causa una gran cantidad de estimulación en 
cada uno de ellos. El cerebro recibe e interpreta los tres grupos de impulsos de los tres canales. 
Basándose en esa interpretación, el encéfalo manda impulsos motores a los músculos del 
esqueleto para mantener el equilibrio, y el cerebelo utiliza la información de los canales 
semicirculares para coordinar la acción de los músculos. 
~ IX ~ 
 
 
 
FIGURA 1.1 Esquema que representa las diferentes partes que integran el oído, se pueden 
observar el oído externo, medio e interno. 
 
Una pequeña parte de los tonos más bajos o graves (es decir, los que tienen menor frecuencia) no 
son percibidos por el hombre, lo mismo que una gran parte de los tonos más agudos. En general, 
los límites de percepción se encuentran entre las 20 y las 20.000 vibraciones por segundo. El límite 
superior disminuye con la edad, independientemente de si hay sordera o no. También existen 
determinadas enfermedades que reducen, en un extremo u otro, los límites de tonos audibles. 
Existen animales, como el perro, capaces de oír sonidos mucho más altos que los de una 
frecuencia de 20.000 vibraciones por segundo. 
 
 
 
FIGURA 1.2 Grafica que muestra diferentes rangos audibles. 
~ X ~ 
 
 
En acústica se señala que, junto al tono, el hombre es capaz de apreciar el timbre del sonido, 
mediante el que, de una manera empírica, identifica la naturaleza del agente que emite el sonido 
(un violín, una voz). 
 Este timbre depende de los armónicos o sonidos cualitativos secundarios que acompañan al 
principal, mucho más intenso, y que determinan su tono. 
Junto al tono y al timbre, también influye la intensidad del sonido, que depende de la amplitud de 
las vibraciones. El oído humano es capaz de percibir simultáneamente varios tonos, timbres e 
intensidades de sonido sin fundirlos en una sola sensación (como ocurre con la mezcla de colores 
en la visión). Esa es la razón de la inmensa riqueza de este órgano auditivo que, por su constitución 
proporciona quizá al hombre las mayores emociones estéticas, sólo comparables con la infinita 
gama de matices que brinda el órgano del olfato. Pero también esto explica por qué la percepción 
anárquica de sonidos desordenados y faltos de armonía siempre se asocia con la desagradable 
sensación de ruido. 
 
1.2 EL SONIDO. 
 
El sonido es una sensación, en el órgano del oído, producida por el movimiento ondulatorio de un 
medio elástico. Este fenómeno se presenta debido a cambios rápidos de presión generados por el 
movimiento vibratorio de un cuerpo. La onda del sonido es una onda longitudinal. 
A medida que la energía del movimiento ondulatorio se propaga alejándose del centro de la 
perturbación, las moléculas individuales del medio elástico que transmite el sonido se mueven 
hacia delante y atrás, de forma paralela (colonial) a la dirección del movimiento ondulatorio. Por 
tanto, una onda de sonido es una serie de compresiones y enrarecimientos sucesivos del aire. 
Cada molécula individual transmite la energía a las moléculas vecinas, pero una vez que pasa la 
onda de sonido, las moléculas permanecen en la misma posición. 
Cualquier sonido sencillo, como una nota musical, puede describirse en su totalidad especificando 
tres características de su percepción: el tono, la sonoridad y el timbre. Estas características 
corresponden exactamente a tres características físicas: la frecuencia, la amplitud y la composición 
armónica o forma de onda. 
 
 
 
~ XI ~ 
 
1.3 EL RUIDO. 
 
Desde un punto de vista físico, el ruido es un sonido complejo, formado por la combinación de 
varias frecuencias. El ruido es un sonido molesto, que produce una sensación de incomodidad y 
que se sufre habitualmente en el lugar de residencia o en el trabajo. 
 La exposición prolongada a fuentes de ruido puede provocar fatiga, daños auditivos irreversibles, 
alteraciones del sueño, estrés, disminución del rendimiento en el trabajo, o en algún otro lugar 
donde se desarrollen actividades. En este caso, en lugar de utilizar el espectro frecuencia, se hace 
uso de la llamada densidad espectral de potencia, es decir, de la potencia sonora por unidad de 
frecuencia. 
Un sonido aleatorio característico es el ruido blanco. Se define como aquel ruido que presenta una 
densidad espectral de potencia constante. Un ejemplo de este tipo de ruido es el generado por 
una cascada de agua. 
 
 
FIGURA 1.3 El ruido está conformado por diferentes frecuencias debido a vibraciones mecánicas 
irregulares. 
 
En la figura anterior se muestra la gráfica del ruido y su espectro de potencia. 
Desde otro punto de vista el ruido debe considerarse como un contaminante medioambiental de 
primer orden con efectos nocivos importantes sobre la salud de la población y su calidad de vida. 
Su difícil control hace que esté se presente en prácticamente todos los ámbitos de la vida 
cotidiana y, por tanto, esté expuesto a sus efectos. Las alteraciones psicológicas, la distorsión del 
sueño, la pérdida de audición y el riesgo de enfermedades cardiovasculares y respiratorias son los 
principales riesgos en adultos. En los niños las alteraciones del sueño, los procesos respiratorios y 
la dificultadpara el aprendizaje y el lenguaje son los principales problemas. 
 
~ XII ~ 
 
1.4 LA FRECUENCIA. 
 
La frecuencia de una onda de sonido es la medición del número de vibraciones por segundo de un 
punto determinado. La unidad de medida de la frecuencia es Hertz (Hz); una frecuencia de 1 Hz es 
aquella que tiene 1 ciclo por segundo. La unidad de medición recibe este nombre en honor al físico 
alemán Heinrich Rudolf Hertz, el primero en demostrar la naturaleza de la propagación de las 
ondas electromagnéticas. En la FIGURA 1.4, se muestran cuatro ondas con diferentes frecuencias 
pero con la misma amplitud. 
 
FIGURA 1.4 Cuatro ondas con diferentes frecuencias pero misma 
amplitud. 
 
1.5 LA AMPLITUD. 
 
Es la característica de las ondas sonoras que determina la sonoridad, es decir, el volumen. La 
amplitud es la distancia máxima que un punto del medio en que se propaga la onda se desplaza de 
la posición de equilibrio; esta distancia corresponde al grado de movimiento de las moléculas de 
aire en una onda sonora. 
Al aumentar su movimiento, se golpea el tímpano con una fuerza mayor, por lo que el oído 
percibe un sonido más fuerte. La amplitud de la onda (dB) o sonoridad (Phones) se mide en 
decibeles (dB). La escala de sensación sonora es logarítmica, lo que significa que un aumento de 10 
dB corresponde a una intensidad 10 veces mayor. 
En la FIGURA 1.5, se muestran cuatro ondas con la misma frecuencia pero distintas amplitudes 
entre ellas. 
~ XIII ~ 
 
 
FIGURA 1.5 Cuatro ondas con diferentes amplitudes y misma frecuencia. 
 
1.6 PRESIÓN SONORA 
 
Para poder entender el concepto de presión sonora es importante entender primero qué es la 
presión atmosférica. La presión atmosférica es la presión del aire ambiental en ausencia de sonido, 
esta presión en el SI (Sistema Internacional) se mide en pascales (1Pascal es igual a una fuerza de 1 
Newton actuando sobre una superficie de 1 metro cuadrado y se abrevia 1 Pa). 
Partiendo de lo anterior se define a la presión sonora como la diferencia entre una presión 
instantánea debida al sonido y la presión atmosférica y se mide en Pa. Sin embargo, la presión 
sonora por lo general se expresa en valores mucho menores que la presión atmosférica. Por 
ejemplo, los sonidos más intensos que pueden soportarse sin experimentar un dolor auditivo 
agudo corresponden a unos 20 Pa, mientras que los apenas audibles están cerca de 20 μPa. Otra 
diferencia importante es que la presión atmosférica cambia lentamente, mientras que la presión 
sonora lo hace muy rápido, alternando entre valores positivos (presión instantánea mayor que la 
atmosférica) y negativos (presión instantánea menor que la atmosférica). 
Uno de los parámetros fundamentales que inciden sobre la percepción de una onda sonora es el 
nivel acústico. El objetivo de la medida del nivel acústico es determinar la sensación que un sonido 
produce en un oyente. El concepto fundamental es la presión sonora, definida como la variación 
dinámica de la presión atmosférica provocada por una onda sonora, es decir, la diferencia entre la 
presión de un punto y la presión estática (debida a la presión atmosférica) en el mismo punto. 
Las unidades empleadas son las de presión: 
… (1.1) 
 
 
~ XIV ~ 
 
Debido al amplio margen de variación que puede experimentar la presión sonora se hace difícil en 
muchas ocasiones manejar estas unidades y en la práctica se utiliza el nivel de presión sonora, 
conocido por las siglas NPS, que se define como: 
 
… (1.2) 
Donde: 
NPS es igual a Nivel de Presión Sonoro 
P es presión 
 es la presión de referencia que es igual a 20 μPa. 
Las aplicaciones prácticas de la medida del nivel sonoro se pueden dividir en tres apartados: 
medida de la sensación sonora, medida del aislamiento y medida del ruido interferente. 
 
1.7 CURVAS DE PONDERACIÓN. 
 
El oído humano presenta una respuesta subjetiva de manera logarítmica a diferentes frecuencias; 
así pues, para el estudio del proceso de audición se necesitaba de un instrumento de medición 
capaz de reflejar con una única cifra la sensación de sonoridad producida por un sonido 
cualquiera. Para lograr esto se propuso intercalar un filtro que imitara la respuesta del oído 
humano, esto es, acentuara las frecuencias en las que el oído es más sensible (frecuencias medias) 
y atenuara aquellas en las que es menos sensible (frecuencias altas y bajas). 
Existen tres redes de ponderación: A, B y C (FIGURA 1.6), Sus unidades son: “dB(A) ´s”, “dB (B) ´s” y 
“dB(C) ´s” respectivamente. 
Las curvas A, B y C son aproximaciones inversas de las curvas de Fletcher y Munson de 40, 70 y 100 
fonos, las cuales se pretendía que fueran realizables con redes eléctricas sencillas. 
 
~ XV ~ 
 
FIGURA 1.6 Curvas de ponderación. 
A partir de lecturas empleando las redes de ponderación puede obtenerse cierta información 
respecto a la distribución espectral del ruido. Si el nivel sonoro es el mismo para las redes A, B y C, 
la energía sonora es posiblemente predominante para las frecuencias superiores a 500 Hz. Si el 
nivel es el mismo para las redes B y C, el sonido predominante está comprendido entre las 
frecuencias de 150 y 1000 Hz. Finalmente si el nivel sonoro es mayor con la red C, el sonido 
predominante está en las frecuencias inferiores a los 150 Hz. 
Muchas investigaciones han revelado que las cifras medidas intercalando la curva de ponderación 
“A” estaban muy bien correlacionadas con el daño auditivo experimentado por las personas 
expuestas a ruidos intensos durante períodos considerables de tiempo, como suele ocurrir en 
ambientes de trabajo en la industria; también se correlacionan con la sensación de molestia y la 
interferencia a la palabra causadas por determinados ruidos. Es por esto que dicha curva de 
ponderación “A” se ha popularizado y adoptado en numerosas normas y legislaciones. 
La curva “B” no se utiliza actualmente y es difícil de encontrar instrumentos que la incluyan. La 
curva “C” sí viene incorporada en varios instrumentos, ya que algunas especificaciones requieren 
la lectura en dB(C) ´s; además, la comparación de mediciones en dB(A) ´s y dB(C) ´s permite 
determinar si existen o no componentes de baja frecuencia importantes. 
 
1.8 EL SONÓMETRO. 
 
Un sonómetro se puede definir como un dispositivo diseñado para medir el nivel depresión 
sonoro, el cual está constituido de tres secciones principales: micrófono, amplificador e indicador 
del nivel de potencia. Dependiendo el objetivo de las mediciones, existen cuatro clases de 
sonómetros: 
Tipo 0: Sonómetros patrones 
Tipo 1: De precisión 
Tipo 2: De precisión y de uso general 
Tipo 3: De inspección 
El sonómetro mide exclusivamente niveles de presión sonora. Su unidad de procesado permite 
realizar medidas globales, o bien por bandas de frecuencias, con diferentes respuestas temporales 
(respuestas “Fast”, “Slow”, “Impulse” o “Peak”). Por otro lado, con el fin de reducir al máximo las 
posibles diferencias entre las mediciones efectuadas con sonómetros de distintas marcas y 
modelos, existen unas normas internacionales a las que deben guiarse los fabricantes de tales 
instrumentos. 
~ XVI ~ 
 
 
 
 
FIGURA 1.7 Diseños de Sonómetros convencionales. 
 
Su funcionamiento es el siguiente: Primero, la señal que es entregada por el micrófono y 
acondicionada por el preamplificador pasa por una serie de circuitos amplificadores para 
acomodar el rango de lectura con los niveles a medir, y posteriormente pasa a la red de 
ponderación. Estas redes de ponderación se introducen para que el sonómetro tenga una 
respuesta en frecuencia similar a la del oído humano. Las curvas de ponderación dan cuenta de la 
distinta sensibilidad del oído humano para cada frecuencia, y se corresponden con las curvas de 
igual nivel de sonoridad o curvas isofónicas. La escala del indicador del nivel de potencia está en 
decibeles: cero decibeles corresponde a un cambio de presióndel aire de 20 μPa y 120 dB equivale 
a un cambio de 20 Pa. 
 
 
FIGURA 1.8 diagrama a bloques de un sonómetro. 
~ XVII ~ 
 
 
1.9 ANALIZADOR DE ESPECTRO. 
 
Un analizador de espectros tiene una estructura similar a la de un medidor de nivel sonoro, en el 
cual se reemplaza el filtro de ponderación por uno o más filtros pasa‐banda, es decir filtros que 
permiten pasar las señales comprendidas en una banda relativamente estrecha de frecuencias y 
rechazan las restantes. Al ser estos filtros muy selectivos en frecuencia, permiten un análisis 
detallado del contenido espectral del ruido. 
Existe la posibilidad de medición del nivel en toda la banda de frecuencias o por sección, para 
poder medir el nivel en bandas de octava o de 1/3 de octava mediante filtros conmutables, con 
frecuencia central en cada una de las octavas o tercios de octava. 
 
 
FIGURA 1.9 analizador de espectro. 
 
Existen dos tipos de analizadores de espectro: 
Analizador en tiempo real de un canal o dos por banco de filtros en paralelo. Éstos son una serie 
de analizadores que no realizan un barrido frecuencia, sino que obtienen todo el espectro 
simultáneamente, mediante filtros y un detector de nivel por cada filtro. Se suelen utilizar para 
señales que varían rápidamente en amplitud o en contenido frecuencia. 
Analizadores por medio de FFT. Estos analizadores utilizan el algoritmo de la transformada rápida 
de Fourier para calcular el espectro de bloques de datos de la muestra de longitud finita 
(típicamente 1024 ó 2048 muestras). La gran ventaja de estos analizadores es la posibilidad de 
efectuar un acercamiento gráfico de una zona concreta en el espectro obtenido. 
 Un analizador de espectro puede utilizarse para determinar qué banda de frecuencia o 
componente contribuye en mayor medida al nivel de presión sonora con ponderación “A”. 
~ XVIII ~ 
 
 
Los analizadores de espectro se pueden clasificar en analizadores de tiempo real y de tiempo 
diferido. Los de tiempo real obtienen el espectro completo instantáneamente, salvo el retardo 
combinado del filtro pasa‐banda y del filtro pasa‐bajos del conversor de valor eficaz. Los de tiempo 
diferido requieren almacenar una muestra del sonido a analizar, que luego será procesada por 
medio de distintos recursos; entre éstos están los analizadores de bandas seleccionables, 
utilizados en combinación con un grabador de instrumentación. 
 
1.10 MICRÓFONO 
 
El micrófono es un dispositivo electrónico el cual su función es convertir una señal mecánica en 
una señal eléctrica, después de obtener la señal eléctrica este puede ser tratada por 
amplificadores, filtros entre otros. 
Para elegir un micrófono se tiene que conocer su sensibilidad, su impedancia y su respuesta en 
frecuencia, esto para saber qué tipo de micrófono se acomoda más a nuestras necesidades. 
 
1.10.1 SENSIBILIDAD. 
 
Se mide en mV/Pa (milivolts/Pascal). Los valores más usuales oscilan entre 1 y 5 mV/Pa. 
Por ejemplo: a 20 cm de los labios de un orador hay aproximadamente una presión sonora de 94 
dB o el equivalente a 1 Pa. Si un micrófono tiene una sensibilidad de 3 mV/Pa, proporcionara 3 mV 
de señal eléctrica a su salida cuando lo coloquemos a 20 cm de distancia del citado orador; 6 mV si 
está a 10 cm, o 1,5 mV si estuviera a 40 cm. 
Los valores de sensibilidad de los micrófonos se fijan para una frecuencia de la presión acústica 
incidente de 1,000 Hz, y se considera como frecuencia de referencia. 
 
1.10.2 IMPEDANCIA 
 
Los micrófonos de alta impedancia tienen valores de más de 1 000 Ω, y proporcionan una tensión 
de salida de 10 mV a 30 mV, pero muy poca corriente. 
~ XIX ~ 
 
Los de baja impedancia (≤ 600 Ω) generan una tensión de salida de entre 0,5 mV y 2 mV, pero con 
una corriente más elevada. 
Cuando un micrófono de alta impedancia está conectado a un amplificador con un cable de más 
de 10 m, se produce una importante pérdida de altas frecuencias debido a la capacidad del cable. 
Sin embargo, este fenómeno no es tan acusado para los de baja impedancia, ya que posee una 
corriente de salida mucho mayor, de hecho que despreciaría los efectos del cable para distancias 
incluso de 100m. 
 
1.10.3 RESPUESTA EN FRECUENCIA. 
 
La curva de respuesta representa la sensibilidad correspondiente a las diversas frecuencias, 
referidas a un nivel convencional o de referencia (0 dB para 1 Pa y mV) 
 
FIGURA 1.10 curva de respuesta en frecuencia. 
 
Un micrófono de calidad debe tener una curva lo más plana posible. La curva de la FIGURA 1.10 
representa la respuesta de frecuencia de un micrófono ideal para reproducir la palabra, pues 
según se observa, la curva es bastante plana para una frecuencia de entre 300 Hz y 4 000 Hz. 
Sin embargo, un micrófono destinado a la captación del sonido procedente de una orquesta tiene 
que tener una respuesta de frecuencia lo más amplia posible, igual o mayor a la del oído humano, 
ya que una orquesta produce sonidos de cualquier frecuencia. 
En ambientes ruidosos es recomendable utilizar micrófonos de respuesta en frecuencia muy 
ajustada a la banda de palabra para evitar la captación de sonidos ambientales, lo que originaría 
un enmascaramiento de la palabra del hablante. 
 
 
~ XX ~ 
 
 
1.10.4 TIPOS DE MICRÓFONO. 
 
Dentro de los micrófonos existe una gran variedad de ellos y se catalogan dependiendo su 
fabricación entre los más usuales son: 
 Electrodinámico de bobina móvil 
 Micrófono electroestático de condensador 
 Electret 
 Micrófono piezoeléctrico de cristal 
1.10.4.1 MICRÓFONO ELECTRODINÁMICO DE BOBINA MÓVIL. 
 
Este micrófono basa su funcionamiento en la inducción electromagnética. Los sonidos producidos 
delante del micrófono producen una vibración en la membrana la cual produce un movimiento en 
la bobina que hay en el interior del campo magnético, creado por un imán permanente, 
generándose así entre los extremos de la bobina una tensión inducida que será de la misma 
frecuencia y de una amplitud proporcional a las vibraciones sonoras (FIGURA 1.11). Estos 
micrófonos se fabrican para impedancias de 200 Ω y 600 Ω, y pueden ser balanceados y no 
balanceados. 
Estos micrófonos son de buena calidad, y muy económicos, lo que justifica su alto grado de 
utilización en cualquier prueba y uso de sonido. 
 
FIGURA1.11 micrófono electrodinámico de bobina móvil. 
 
 
 
~ XXI ~ 
 
 
1.10.4.2 MICRÓFONO ELECTRET. 
 
Está formado por una membrana de policarbonato de 5 micras de espesor metalizada por su parte 
exterior, que constituye el electrodo móvil. En el interior de la membrana se encuentra el 
electrodo fijo, formado por una placa metálica polarizada y perforada, con lo que se consigue 
aumentar la capacidad del condensador formado. Basan su funcionamiento en la variación de 
capacidad que se produce entre la membrana y la placa polarizada, que al vibrar por los efectos de 
las ondas Sonoras (FIGURA. 1.12). 
 
Igualmente se fabrica con impedancias de 200 Ω y 600 Ω. Este tipo de micrófonos necesita 
alimentación de corriente continua para su funcionamiento y suele tener la salida no balanceada. 
 
 
 
FIGURA 1.12 micrófono electret 
 
1.10.4.3 MICRÓFONO DE CONDENSADOR. 
 
Para el proyecto se elige un micrófono de tipo electrostático de condensador, pues es que 
proponemos nos dará una mejor respuesta al hacer nuestras mediciones así como para la 
adquisición de la señal de ruido a analizar, por lo tanto solo nos enfocaremos a hablar sobre este 
tipo de micrófono. 
Está formado por dos laminas muy próximas entre sí (aproximadamente 35 micras), que 
constituyen las dos placas de un condensador. La lamina (M) es de duraluminio y constituye la 
membrana vibrante, mientras que la otra es fija (F) y esta provista de agujeros ciegos. 
La membrana fija está en contacto con la caja del micrófono y, por tanto, se encuentra a potencia 
0 V (FIGURA. 1.13). 
 
~ XXII ~ 
 
 
FIGURA1.13 micrófono electrostático de condensador. 
 
El condensadorformado por las láminas se conecta en serie a una alimentación exterior de 
corriente continua (B) y a una resistencia (R). 
En ausencia del sonido, el condensador se encuentra cargado a la potencia de la pila o batería y, 
por consiguiente, no circula corriente. 
Cuando aparece el sonido, la membrana vibra variando la distancia entre las placas y, 
consecuentemente, la capacidad del condensador, cargándose este más o menos en función de 
estas variaciones. Aparecería entonces una corriente variable que provocaría una caída de tensión 
en la resistencia del circuito de salida, que será proporcional a las variaciones de la presión sonora 
originaria. 
Las corrientes generadas por este tipo de micrófonos son muy pequeñas y para que las tensiones 
de salida sean apreciables, la resistencia R debe tener un valor elevado (5-20 M_). Este valor tan 
elevado de impedancia puede crear inconvenientes para acoplar este micrófono a un amplificador, 
lo que conllevaría la necesidad de emplear adaptadores de impedancia. 
La alimentación exterior que necesitan estos micrófonos oscila, según los casos, entre 9 V y 48 V, 
siendo suministrada por el mismo equipo de sonido. Son muy vulnerables a los agentes exteriores 
(polvo, humedad, etc.) y deben protegerse en el interior de una capsula. 
Producen poca distorsión y no captan ruidos de fondo. 
 
 
~ XXIII ~ 
 
1.10.4.4 MICRÓFONO DE PIEZOELÉCTRICO DE CRISTAL 
 
Está basado en el fenómeno de la piezoelectricidad, esto se produce con materiales como el 
cuarzo, el titanio de bario, la sal de Rochelle, etc., generan cargas eléctricas cuando son sometidas 
a una variación mecánica o, por el contrario, vibran si se les aplica una tensión eléctrica. 
 
Este micrófono está constituido por una placa que contiene dos cristales piezoeléctricos tallados 
de diferente forma, y sobre ellos se ponen dos láminas de aluminio que actúan como electrodos. 
 
La placa formada por los dos cristales va montada con uno de sus extremos unido a un soporte, 
mientras que el otro extremo está sujeto al diafragma en el micrófono. 
 
Cuando se produce un sonido delante del micrófono, el diafragma vibra con la misma frecuencia y 
amplitud que la señal sonora, de esta forma, uno de los cristales se contrae y el otro se dilata, 
produciendo entre sus terminales una tensión alterna de igual frecuencia y amplitud que la señal 
sonora originaria (FIGURA 1.14). Este micrófono tiene una impedancia muy alta, por lo que la 
tensión de salida es bastante baja,, no presenta ruidos de fondo y en general es muy económico y 
se usa mucho. 
 
 
FIGURA 1.14 
 
1.11 TARJETA DE SONIDO 
 
Una tarjeta de sonido o placa de sonido es una tarjeta de expansión para computadoras que 
permite la entrada y salida de audio bajo el control de un programa informático llamado 
controlador (en inglés Driver). 
 El típico uso de las tarjetas de sonido consiste en proveer mediante un programa que actúa de 
mezclador, que las aplicaciones multimedia del componente de audio suenen y puedan ser 
gestionadas. Estas aplicaciones multimedia engloban composición y edición de video o audio, 
presentaciones multimedia y entretenimiento (videojuegos). 
Algunos equipos tienen la tarjeta ya integrada, mientras que otros requieren tarjetas de 
expansión. 
 
~ XXIV ~ 
 
 
FIGURA 1.12 Tarjeta de sonido interna de una computadora. 
 
1.11.1FUNCIONES DE LA TARJETA DE SONIDO 
 
1. Grabación 
La señal acústica procedente de un micrófono u otras fuentes se introduce en la tarjeta por los 
conectores. Esta señal se transforma convenientemente y se envía al computador para su 
almacenamiento en un formato específico. 
2. Reproducción 
La información de onda digital existente en la máquina se envía a la tarjeta. Tras cierto procesado 
se expulsa por los conectores de salida para ser interpretada por un altavoz u otro dispositivo. 
3. Síntesis 
El sonido también se puede codificar mediante representaciones simbólicas de sus características 
(tono, timbre, duración...), por ejemplo con el formato MIDI. La tarjeta es capaz de generar, a 
partir de esos datos, un sonido audible que también se envía a las salidas. 
Aparte de esto, las tarjetas suelen permitir cierto procesamiento de la señal, como compresión o 
introducción de efectos. Estas opciones se pueden aplicar a las tres operaciones. 
 
 
 
 
~ XXV ~ 
 
1.11.2 COMPONENTES DE LA TARJETA DE AUDIO. 
 
Todas las tarjetas de audio de una computadora poseen tres componentes importantes que la 
ayuda al procesamiento de la señal de audio, ya sea por un sistema de entrada como un micrófono 
o salida como unos audífonos o sistema de altavoces, los tres componentes son: 
ADC (conversor analógico-digital) 
DAC (conversor digital-analógico) 
DSP (procesador digital de señal) 
Las computadoras desde siempre, y aun hoy en día tiene un "problema", sólo saben trabajar con 
datos digitales (más concretamente binarios, 0 y 1), por lo que cuando conectamos unos altavoces 
a nuestra tarjeta de sonido, hay alguien que transforma esos datos digitales en analógicos para 
que el altavoz los entienda. De eso se encarga el DAC (Conversor Digital-Analógico). 
Y se de esta forma se deduce para qué sirve el ADC (Conversor Analógico-Digital); efectivamente, 
cuando se graba desde una fuente externa (por ejemplo desde nuestro equipo musical o 
micrófono), se debe transformar esos datos analógicos que llegan por el cable en muestras 
digitales que se puede almacenar en nuestro disco duro. 
Pero a alguien le puede ocurrir que necesite reproducir sonido, tratarlo al mismo tiempo con una 
fuente externa y volver a grabarlo. O simplemente reproducir y grabar al mismo tiempo. Esta 
característica se conoce como "fullduplex" y debe estar presente en cualquier tarjeta de sonido. 
Para ello, los dos conversores ADC-DAC deben trabajar de forma separada. 
DSP 
Pues bien, se tienen varias de posibles voces que se puede tratar. En las soluciones más avanzadas 
se tienen posibilidades de hacer los primeros pasos en la música. 
Cuando se trata con una de las pistas de sonido que se tiene grabada, por ejemplo, se le pede 
aplicar efectos, como son el coro o la reverberación. Pero también simular sintetizadores de 
sonido, realizar retrasos o efectos de audio. 
Por supuesto, este proceso de modificación de una señal digital requiere potencia de cálculo, pero 
normalmente se desea saber cómo afectara la aplicación de un efecto en tiempo real. Es por ello 
que muchas soluciones, sobre todo a partir de la gama media, incorporan un Procesador Digital de 
Señales (DSP: Digital Signal Processor) para liberar de trabajo al microprocesador de la 
computadora; uno de los más utilizados actualmente es el EMU10K1. 
 
~ XXVI ~ 
 
 
FIGURA 1.13 Esquema de una tarjeta de sonido. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
~ XXVII ~ 
 
CAPITULO 2 
INSTRUMENTACIÓN VIRTUAL EN LABVIEW 
 
2.1 INTRODUCCIÓN A LABVIEW 
 
LabVIEW es un programa de gran utilidad, versión tras versión LabVIEW crece ofreciendo nuevas 
herramientas, que facilitan y aceleran la programación de instrumentos virtuales, y demás tipos de 
aplicaciones, LabVIEW pueden tener un gran desarrollo en sistemas de control, diseño simulado o 
real. 
Al ser un software de programación, tiene un lenguaje propio este es el lenguaje G, donde la G 
simboliza que es lenguaje Gráfico, existen varias versiones, pues al ser un software de gran ayuda 
en un ámbito laboral se actualiza constantemente, en la versión 2012 que es en la que apoya para 
diseñar se incluye una programación de alto nivel del mismo instrumento, todo ello con código 
abierto. 
Los programas desarrollados con LabVIEW se llaman Instrumentos virtuales, o Vis, y su origen 
provenía del control de instrumentos, aunque hoy en día se ha expandido ampliamente no sólo al 
control de todo tipo de electrónica (Instrumentación electrónica) sino también a su programación 
embebida, comunicaciones, matemáticas, acústica, entre otros.Un lema tradicional de LabVIEW 
es: "La potencia está en el Software". 
 
2.2 INSTRUMENTO VIRTUAL 
 
Para empezar a conocer el entorno de LabVIEW primero se tiene que saber que es un instrumento 
virtual. 
Un instrumento virtual es un módulo de software que simula un panel frontal y apoyándose en 
elementos hardware, accesibles para el ordenador como: tarjetas de adquisición, instrumentos 
accesibles vía USB o Ethernet entre otros. 
De este modo cuando se ejecuta un programa o instrumentación virtual, los usuarios pueden 
observar en la pantalla de su computadora un panel idéntico al de un instrumento a manipular, 
pero con la ventaja de facilitar la visualización y el control del instrumento. 
 
~ XXVIII ~ 
 
2.3 ENTORNO DE LABVIEW. 
 
Cuando se crea un vi en LabVIEW se crean dos ventanas, en una se implementa el panel frontal y 
en la segunda, se implementa el nivel de programación o diagrama a bloques (FIGURA 2.1). 
 
FIGURA 2.1 panel frontal (izquierda) y diagrama a bloques (derecha). 
 
Cuando un control o elemento es pegado en el panel frontal, vendrán determinados unos valores 
por los que el usuario ajuste desde el panel (FIGURA 2.2), mientras tanto en el panel de 
programación, consistirá en conectar estos términos a bloques funcionales, dichos bloques tienen 
entradas y salidas que se conectan con líneas o cableados ficticios para un correcto 
funcionamiento (FIGURA 2.3), hasta obtener los resultados deseados. 
 
FIGURA 2.2 panel frontal. 
~ XXIX ~ 
 
 
FIGURA 2.3 panel de programación. 
 
2.3.1 MENÚS 
 
La programación de LabVIEW obliga a utilizar con frecuencia los diferentes menús, la barra de 
menús es la superior (FIGURA 2.4), esta barra es muy parecida a la de otro software y de fácil 
acceso así mismo de fácil entendimiento. 
 
 
FIGURA 2.4 barra de menús. 
 
El contenido de la barra es el siguiente: 
File: contiene las funciones para realizar las operaciones básicas, como abrir archivos, guardarlos, 
cerrarlos e imprimirlos. 
Edit: contiene funciones que nos permite realizar búsquedas, así como modificar archivos y sus 
componentes. 
Opérate: contiene elementos para controlar las funciones de los VI 
Tools: se encuentra todo aquello para que el Vi quede presentable y completo, como 
herramientas de operación, editor de librerías generador de ejecutables, entre otras más. 
Window: contiene funciones que nos ayuda a configurar la apariencia de la ventana y paneles 
actuales. 
~ XXX ~ 
 
Help: presenta la ayuda de los diferentes iconos y otros aspectos de LabVIEW. 
Dentro de las barras de LabVIEW se encuentra la barra de herramientas (FIGURA 2.5), esta barra 
se utiliza para editar o ejecutar los Vis, dependiendo si se ejecuta (FIGURA 2.6) o edita el VI se 
tienen varias opciones. 
 
 
FIGURA 2.5 barra de edición. 
 
FIGURA 2.6 barra de ejecución. 
 
Botón RUN , este botón ejecuta los VI solo si la flecha está completa, si la flecha se encuentra 
rota , se considera que el VI tiene errores y por lo tanto no puede ejecutarse, tengase en 
cuenta que mientras se esta creando un VI la flecha se encontrara de este modo. 
Botón RUN CONTINUOSLY , ejecuta indefinidamente el Vi hasta que se detiene o se le ponga 
pausa de ejecución 
Botón ABORT EXECUTION , detiene la ejecución del VI 
Botón PAUSE , hace una pausa en la ejecución del VI. 
Configuración de texto , cambia la fuente de texto que se desea escribir. 
Estos menus con sus respectivas funciones ayuda a entender el funcionamiento basico del 
software. 
 
 
 
 
 
~ XXXI ~ 
 
2.3.2 ESTRUCTURAS. 
 
Parte de entender el funcionamiento del software es obtener programas claros y simples, de esta 
forma podemos aplicar un criterio el cual consiste en que el texto del programa (estructura 
estática), nos dé una idea de la evolución por el mismo cuando se ejecuta (estructura dinámica). 
Por esto se limitan las estructuras en tres: 
 Secuencial 
 Condicional 
 Iterativa 
Secuencial: en este proceso consiste en hacer una serie de acciones en el orden establecido, 
siguiéndose paso a paso, esta acción se repetirá mientras la acción de inicio sea verdadera, si es 
falsa nunca se ejecutara esta acción, en LabVIEW lo podemos poner como una estructura While 
(FIGURA 2.7). 
 
FIGURA 2.7 estructura while. 
Condicional: se emplea cuando dos acciones alternativas dependen de una condición, en este caso 
se repite la acción hasta que la condición se cumple, si la acción al inicio ya es cierta, se ejecutara 
como mínimo una vez. A esta estructura se le conoce como IF o se puede encadenar a un CASE 
(FIGURA 2.8). 
 
FIGURA 2.8 estructura if. 
 
 
~ XXXII ~ 
 
Iterativa: se emplea para crear acciones repetitivas de un proceso, la acción se repetirá tantas 
veces sea necesaria, para esto se utiliza la estructura FOR (FIGURA 2.9). 
 
FIGURA 2.9 estructura for. 
 
2.3.3 Diagrama a bloques. 
 
En el diagrama de bloques se muestran algunos de los elementos que en el panel frontal, pero en 
forma de íconos pero representados por bloques que están conectados entre sí para dar un mejor 
funcionamiento en esta parte se utilizan las estructuras y bloques de programación los cuales se 
interconectan a través de líneas. 
 
El diagrama a bloques tiene varios iconos mostrados en diferentes sub-menús (FIGURA 2.10), cada 
icono es una función específica en la programación, en las funciones de los diagramas a bloques se 
pueden encontrar funciones básicas como: signos de operación matemática, paneles de gráficas, 
estructuras, procesos de señales, filtros de señales, entre otros más. 
 
 
FIGURA 2.10 sub-menús y diferentes funciones de los diagramas de bloques. 
~ XXXIII ~ 
 
CAPITULO 3 
 3.1 DESARROLLO DEL PROYECTO 
 
Para el desarrollo del proyecto se realizó un diagrama a bloques, el cual previamente muestra el 
desarrollo a seguir en la elaboración del analizador y el sonómetro. 
 
3.2 Captura de sonido 
 
En la etapa de adquisición de sonido, se requiere de una fuente de sonido la cual será registrada 
por un VI que realizara esta función. Este VI Expresa y configura automáticamente una tarea de 
entrada, adquiere los datos, y borra la tarea una vez completada la adquisición. 
 
FIGURA 3.1 adquisición de sonido. 
Este VI nos muestra el número de canales que se pueden utilizar, en este caso se tratara de un 
solo canal, especifica la calidad de cada muestra en bits, el valor determinado en el VI será de 16 
Etapa de adquisicion de la 
señal 
aplicacion de la 
transformada rapida de 
fourier 
aplicacion de las curvas de 
ponderacio A y C 
CALCULO DE NPS 
Etapa de filtrado de la 
señal hacia el analizador 
de espectro 
obtencion de los 
resultados, desprendidos 
del filtrado en tercios de 
octavas 
~ XXXIV ~ 
 
bits, además de establecer el tiempo en segundos en los cuales se desea adquirir el sonido, 
especifica la velocidad de muestreo en Hz, que para nuestro trabajo es el que los sonómetros 
estandarizados manejan, el cual es de 125 ms, describe las condiciones de error que se producen 
antes de ejecutar este nodo. 
En esta segunda etapa se agrega un VI medidor de tono, en el cual se puede determinar o fijar 
parámetros como la fase, frecuencia y amplitud que se requiere. 
 
FIGURA 3.2 medidor de tono. 
Como se observa el medidor de tono solo tiene una entrada, es aquí donde se busca un tono único 
de mayor amplitud o busca en un rango de frecuencias especificado el tono único de mayor 
amplitud. Ya que en la programación se eligió una taza de 16 bits y una calidad de sonido mono 
(un solo canal) se seleccionara una salida adecuada para este programa. 
El sub VI que aparece en la parte inferior del medidor de tono de la imagen anterior, es un 
graficado de forma de onda, el cual nos permitirá tener una imagen de la señal de entrada. El 
gráfico de forma de onda puede mostrar gráficos que contienen cualquier número de puntos. El 
gráfico también acepta varios tipos de datos, lo que minimizael grado en el que debe manipular 
los datos antes de mostrarlos. 
La frecuencia de salida del medidor de tono será multiplicada por 44100, debido a que es la 
frecuencia de muestreo de la señal digitalizada. Una vez ya obtenida la señal se le aplicara la 
Transformada Rápida de Fourier para pasar del dominio del tiempo al dominio de la frecuencia. 
 
 
 
 
 
~ XXXV ~ 
 
3.3 TRANSFORMADA RÁPIDA DE FOURIER 
 
La transformada rápida de Fourier muestra mapas de funciones en el dominio de tiempo y 
representaciones de dominio de frecuencia. De LA FFT se deriva de la ecuación transformada de 
Fourier, que es: 
 
…(3.1) 
 
En este caso se utilizara la FFT para obtener un número determinado de muestras para su análisis, 
de acuerdo con los valores que arroja la Transformada Rápida de Fourier, se da paso a un sub VI, el 
cual divide la señal obtenida de la Transformada de Fourier en sus componentes real e imaginaria, 
dela cual solo se considerara los valores reales. 
 
FIGURA 3.3 transformada de Fourier. 
De manera consecuente se coloca un graficado de onda, el cual permitirá visualizar los valores 
reales adquiridos. 
 
FIGURA 3.4 transformada con valores reales. 
Una de las etapas más importantes del proyecto a desarrollar es, la programación de las curvas de 
ponderación A y C. La curva de ponderación A es la más importante ya que es la que se asemeja a 
la respuesta del oído humano, y la curva C ya que es una obligación en el montaje de sonómetros 
de clase 1, según la norma estándar de medición ICE 537. 
 
~ XXXVI ~ 
 
3.4 CURVA DE PONDERACIÓN A Y C 
 
La ecuación siguiente nos permite calcular los valores ponderados. 
 
…(3.2) 
 
Los valores que se obtienen de esta ecuacion son lineales, para un analisis en dB se necesita de 
valores logaritmicos por lo que se hace uso se de otra ecuacion que nos permitira realizar este 
cambio. 
…(3.3) 
Donde: 
dB (A)= nivel de presion sonora en decibeles A 
A(f)= es el nivel de presion sonoro que se convertira a dB 
A(ref)= es un valor de referencia tomodo a 1000 Hz 
Al observarse las ecuaciones, se nota que para calcular A (f) se requiere elevar al cuadrado los 
siguientes valores constantes: 20.6, 12200, 107.7 y 737.9. La variable f que representa la 
frecuencia se eleva al cuadrado y a la cuarta potencia. Tomando en cuenta esas características y 
recordando la jerarquía de operadores, el uso de las estructuras y de los sub VIs de LabVIEW, lo 
que sigue es trasladar las ecuaciones al lenguaje G a través del diagrama de bloques y el panel 
frontal. 
Los controles creados en el panel frontal aparecen en el diagrama de bloques como íconos. En la 
terminal numérica N de la estructura for se conecta con un cable virtual al control que indicará 
hasta qué frecuencia llegará el cálculo, dicho de otra forma, es la condición de parada. Después, 
dentro de la estructura se coloca un sub VI ADD en el cual en una de sus entradas (x ó y) se liga el 
valor numérico i de la estructura, mientras que en la otra terminal de entrada que quedó libre, se 
coloca el control que indica desde donde empieza el cálculo, esto se hace con la finalidad de 
obtener un barrido de frecuencias de uno en uno desde la condición de inicio hasta la condición de 
fin. Por lo tanto la salida de ese sub VI será la frecuencia en distintos intervalos de tiempo. 
~ XXXVII ~ 
 
De acuerdo con la primera ecuación, se requiere que la frecuencia se eleve al cuadrado y a la 
cuarta potencia, para lograrlo se hace uso del sub VI Multiply conectando en sus entradas el 
mismo valor que sale del subVI ADD, entonces como la salida es el producto x*y, lo que se obtiene 
es el cuadrado del valor de entrada. Para obtener el valor a la cuarta potencia se sigue el mismo 
procedimiento, pero con el valor ya elevado al cuadrado. Para el caso de los valores constantes, se 
elevan al cuadrado con el mismo procedimiento. 
En la terminal del subVI que entrega el valor de A(f), se coloca un subVI Divide, para que calcule la 
relación entre el valor de referencia que de acuerdo con la ecuación 3 es de 0.7943463957. A la 
salida de ese subVI se implementa la función Logarithm y el valor resultante se multiplica por 20, 
lo cual convertirá finalmente los valores lineales a decibeles. 
 
 
FIGURA 3.5 programa de la curva de ponderacion A. 
Para la curva de ponderación C se sigue el mismo procedimiento, pero con la siguiente ecuación 
que describe a la curva C: 
…(3.4) 
Luego, para la conversión de valores lineales a decibeles se utiliza la siguiente expresión: 
…(3.5) 
Dónde: 
dBC = Nivel de presión sonora en decibeles 
C (f) = Referencia a cierto valor x de la frecuencia. 
C (ref) = Valor de referencia a 1000 Hz. 
~ XXXVIII ~ 
 
Para una frecuencia de 1000 Hz el valor de C (ref) es de 0.99290486. Este valor se sustituye en la 
ecuación 5 y queda: 
…(3.6) 
Como la programacion de la curva C es similar a la de la curva A no es necesario explicar su 
programacion. 
 
FIGURA 3.6 figura de la curva de ponderacion C. 
Dado que la programacion de las curvas de ponderacion no arrojo un error, no podemos estar 
absolutamente seguros de que los datos que estas nos presentan son los correctos, o que se 
encuentran dentro de los parametros deseados, se debe realizar una serie de mediciones a 
diferentes frecuencias para comparar los valores que nos presenta el programa contra los valores 
de la norma mexicana NMX-075. 
 Esta norma indica que las redes de ponderacion utilizadas para la medision del sonido deben 
abarcar un rango de frecuencias desde los 10 hasta 20000 Hz pasando por puntos especificos, 
respetando las tolerancias indicadas en esta norma. Pero esto se presentara mas adelante en otro 
capitulo. 
Dado que el programa Labview permite la compactacion de su programacion en sub VI´s, es lo que 
se realizara con las curvas de ponderacion, ya que el tamaño utilizado en su programacion es 
bastante grande se procedera a reducción. 
 
FIGURA 3.7 Sub VI de las curvas de ponderacion. 
~ XXXIX ~ 
 
Este sub VI es el que representara las curvas de ponderacion ya en un estado mas compacto el 
cual permitira que sea mas facil su incorporacion dentro del programa final. Este sub VI cumple 
con un numero de normas previamente establecidas las cuales dan garantia de que el proceso de 
reduccion no lo afecta. 
 
3.5 NIVEL DE PRESIÓN SONORO 
 
Para medir el nivel de presión sonora no se suele utilizar el pascal, por el amplio margen 
que hay entre la sonoridad más intensa y la más débil (entre 200 Pa y 20 μPa). 
Normalmente se adopta una escala logarítmica y se utiliza como unidad el decibel, para 
medir valores absolutos se necesita especificar a que unidades está referida. En el caso del 
nivel de presión sonora en aire se toma como referencia 20. 
Para medir el nivel de presión sonora se utiliza la fórmula: 
 
. (3.7) 
En donde 
 P1 es la media cuadrática de la presión sonora instantánea. 
 P0 es la presión de referencia y se toma como referencia 20 μPa. 
En la programacion de labview, se hace la formula en los diagramas a bloques para que pueda 
transforma la señal de salida de las curvas a los dB para que puedan ser mostrados en el panel 
frontal. 
 
FIGURA 3.8 Ecuacion de los niveles de precion sonoro, 
http://es.wikipedia.org/wiki/Sonoridad
http://es.wikipedia.org/wiki/Media_cuadr%C3%A1tica
~ XL ~ 
 
3.6 ANALIZADOR DE ESPECTRO 
 
La parte del analizador de espectro, comprende como en el caso del sonometro la captacion de la 
señal de audio, por medio del mismo VI de adquisicion de audio. 
 
FIGURA 3.9 Adquicision de señal de ruido. 
Labview puede acceder a la informacion en este caso la obtenida por el microfono, los puertos de 
entrada y salida guardan la informacion obtenida de manera aleatoria en la memoria ram; Labview 
por su parte es capas de obtener la direccion donde se encuentran guardados y hacer uso de de 
ello para el programa. 
 
Puesto que una banda de tercio deoctava es la tercera parte de una banda de octava, una banda 
de octava comprende tres bandas de tercio de octava. Como ejemplo, la banda de tercio de octava 
de 1000 Hz corresponde al rango 891-1122 Hz. Y la banda de octava de 1000 Hz comprende las 
bandas de tercio de octava de 800, 1000 y 1250 Hz. 
 Las bandas de tercio de octava se utilizan habitualmente en audio porque se asemejan a la forma 
de percepción del mecanismo auditivo humano. Las 31 frecuencias centrales de las bandas de 
tercio de octava para audio están normalizados por el ISO a números redondeados como sigue: 
20Hz:25Hz:31.5Hz:40Hz:50Hz:63Hz:80Hz:100Hz:125Hz:160Hz:200Hz:250Hz:315Hz:400Hz:500Hz: 
630Hz:800Hz:1k:1.25k:1.6k:2k:2.5k:3.15k:4k:5k:6k:8k:10k:12.5k:16k:20kHz 
En primer lugar se implementan filtros, cuyos centros se fijaron en tercios de octava desde una 
frecuencia de 20 Hz hasta una de 20,000 Hz para cubrir el espectro sonoro. 
~ XLI ~ 
 
 
FIGURA 3.10 Filtros para obtener las bandas en tercios de octava. 
Cada uno de los filtros dara la tercera parte de una banda de octava de esta manera en el grafico 
se mostraran cada una de las bandas en tercios de octava, esto se obtiene haciendo pasar la señal 
por cada uno de los filtros, cada filtro nos dara una frecuencia especifica que sera la que se que se 
grafique. 
la relación de proporción de un tercio de octava es: 
 …(3.8) 
Donde: 
f2= frecuencia superior 
 f1= frecuencia inferior 
de esta manera se calcula cada una de las 31 octavas y darle el valor al filtro, para asi solo deje 
pasar la frecuencia deseada. 
Al ser 31 frecuencias se tienen que hacer 31 filtros, esto ocuparia demasiado espacio y lo que se 
pretende es simplificar el espacio asi como utilizar el programa de una manera eficas sin hacer 
huso de tantos recurso, por lo tanto se utiliza un sub VI para que la señal que manda el microfono, 
pase directo a un solo filtro y este se encargude de mostrar cada banda de frecuencia, para esto se 
programa el sub VI con las indicaciones que se muestran en la siguien te imagen. 
 
~ XLII ~ 
 
 
FIGURA 3.11 indicaciones de sub VI de las bandas de freciencia en tercios de octava. 
Despues de el analisis y programacion del sub VI el bloque final quedara como la siguiente figura, 
la salida la mandara como una cadena de caracteres, pues mandara las bandas en tercios de 
octava juntas, al entrar al graficador, esta separara toda la informacion y mostrara en el panel 
frontal las bandas separadas correspondiente a cada tercio de octava. 
 
FIGURA 3.12 Sub VI del analizador de tercios de octava. 
 
FIGURA 3.13 grafica del analizador de espectro. 
La grafica de resultados da una interpretacio de los resultados obtenidos, esta es una visualizacion 
de los componentes espectrales, obtenido del banco de filtros los cuales se pueden observar en la 
grafica. 
~ XLIII ~ 
 
CAPITULO 4 
PRUEBAS Y MEDICIONES 
4.1 INICIO DE LAS PRUEBAS 
 
Al terminar todo el diseño y preparación del programa, se procedió a hacer varias pruebas para 
determinar y comprobar la eficiencia del analizador de espectro y del sonómetro. 
Las pruebas realizadas fueron dentro de las instalaciones de la ESIME Zacatenco en la cámara 
sub-amortiguada, facilitada por la academia de acústica, así como equipo necesario para realizar 
las diferentes mediciones. 
El equipo utilizado fue el siguiente: 
 Computadora portátil 
 Generador de frecuencias 
 Altavoz 
 Puntas caimán-caimán 
 Base para altavoz 
 Flexometro 
 Sonómetro extech 407730 
Para iniciar con las pruebas se colocó el altavoz en la base, se conectó al generador de frecuencias 
a una distancia de 1m del sonómetro y del micrófono de la computadora, el sonómetro como el 
micrófono de la computadora están a la misma distancia del altavoz, esto para poder tener una 
comparación de ambos valores que se fueran dando al mismo tiempo, y tener valores más 
certeros. 
 
FIGURA 4.1 Ubicación y colocación del equipo. 
~ XLIV ~ 
 
4.2 PRUEBAS DEL ANALIZADOR DE ESPECTRO. 
 
Las pruebas iniciales se enfocaron primero en la respuesta del analizador de espectro, las cuales 
consistieron en mandar una señal de 1 kHz como frecuencia inicial (FIGURA 4.2), así mismo como 
una frecuencia central se tomó esa misma frecuencia como de referencia. 
 
FIGURA 4.2 Muestra la frecuencia de 1 kHz en el analizador de espectro. 
Posteriormente se procedió hacer un barrido de frecuencias tanto en frecuencias bajas como 
medias y altas, para saber que frecuencias se tenían que analizar, se procedió a crear una tabla 
con las frecuencias centrales (octavas), y sus componentes un bandas de tercios de octava como 
se muestra en la siguiente tabla. 
Tabla 4.1 tabla de frecuencias, frecuencias en octavas y tercios de octava. 
FRECUENCIAS OCTAVAS TERCIOS DE 
OCTAVAS 
20 * 
25 * 
31.5 * * 
40 * 
50 * 
63 * * 
80 * 
100 * 
125 * * 
160 * 
200 * 
250 * * 
315 * 
400 * 
500 * * 
~ XLV ~ 
 
630 * 
800 * 
1000 * * 
1250 * 
1600 * 
2000 * * 
2500 * 
3150 * 
4000 * * 
5000 * 
6300 * 
8000 * * 
10000 * 
12500 * 
16000 * * 
20000 * 
 
Al tener las frecuencias centrales así como las frecuencias en tercios de octava se procede hacer 
un barrido desde 20 Hz a 20000 Hz para conocer si existen variaciones en las frecuencias del 
analizador de espectro, así como también si fuera necesario hacerle alguna modificación al 
programa. 
Al observar los resultados de la comparación de frecuencias reales con las que el programa de 
LabVIEW, se nota que en frecuencias bajas tiene una variación muy notoria así mismo en 
frecuencias que sobrepasan a los 16000 Hz, esto se debe por la respuesta del micrófono a 
determinadas frecuencias. 
El resultado del barrido de frecuencias fue el siguiente. 
Tabla 4.3 comparación de frecuencias. 
FRECUENCIA 
REAL 
FRECUENCIA 
DEL 
ANALIZADOR 
DE LABVIEW 
20 40.12 
25 42.37 
31.5 34.85 
40 35.24 
50 55.74 
~ XLVI ~ 
 
63 60.6 
80 77.04 
100 98.39 
125 124.21 
160 158.42 
200 199.79 
250 250.43 
315 315.39 
400 399.9 
500 500.31 
630 630.67 
800 799.96 
1,000 1000 
1,250 1,250.87 
1,600 1,599.74 
2,000 2,000.00 
2,500 2,500.39 
3,150 3,150.70 
4,000 3,999.97 
5,000 5,000.23 
6,300 6,300.41 
8,000 8,000.83 
10,000 9,999.84 
12,500 12,500.63 
16,000 16,006.09 
~ XLVII ~ 
 
20,000 2,060.39 
 
Ya que se utiliza el micrófono interno de la computadora los valores a los que tiene respuesta 
especificados son los siguientes. 
Tabla 4.4 especificaciones del micrófono interno de la laptop. 
 
Por lo cual se pueden considerar como aceptables los valores obtenidos por el analizador de 
espectro. 
Como última prueba el analizador fue sometido a dos ruidos, el primer ruido a analizar fue ruido 
blanco y el segundo fue ruido rosa, donde los valores obtenidos fueron satisfactorios pues en el 
ruido blanco el analizador mostro un incremente en cada banda de frecuencia, mostrando así una 
ascendencia que iba de frecuencias bajas a las frecuencias altas. 
Para la prueba de ruido blanco se mostró que las frecuencias permanecían casi lineales a un 
mismo nivel, por lo cual ambos resultados, tanto de ruido blanco como de ruido rosa fueron al 
igual satisfactorios para esta prueba. 
 
4.3 PRUEBAS DEL SONÓMETRO 
 
Después de las pruebas con el analizador de espectro se procedió a hacer las pruebas con el 
sonómetro, las pruebas se optó por hacerlas por separado para tener una mejor atención a los 
valores obtenidos tanto por el analizador de espectro como por el sonómetro. 
 
 
~ XLVIII ~ 
 
4.3.1 PRUEBA A LAS CURVAS DE PONDERACIÓN 
 
Las primeras pruebas realizadas fueron a las curvas de ponderación A y C, en barrido de frecuencia 
como es mencionado en la norma NMX-075, esta norma indica que las redes de ponderación 
utilizadas para la medición del sonido deben abarcar un rango de frecuencia desde 10 hasta 20000 
Hz pasando por puntos específicos, respetando las tolerancias mencionadasen esta norma. 
Después de revisar la norma y observar los valores que marca, se procede a hacer un barrido en 
dichas frecuencias tanto en las curvas de ponderación A como en ponderación C, después los 
valores fueron tabulados como se muestra en la siguiente tabla. 
Tabla 4.5 tabla de valores comparados entre la norma NMX-075 y las curvas de 
Ponderación en LabVIEW. 
Frecuencia 
(NMX-075) 
Curva A dB 
(NMX-075) 
Curva C dB 
(NMX-075) 
Curva A dB 
(LabVIEW) 
Curva C dB 
(LabVIEW) 
Tolerancia 
(NMX-075) 
10 -70.4 -14.3 -66.4 -13.4 5 -00 
12.5 -63.4 -11.2 -59.4 -10.5 5 -00 
16 -56.7 -8.5 -52.4 -8.5 5 -00 
20 -50.5 -6.2 -46.5 -6.0 5. -5 
25 -44.7 -4.4 -40.6 -3.5 5. -5 
31.5 -39.4 -3.0 -38.4 -2.7 3. -3 
40 -34.6 -2.0 -32.6 -1.6 3. -3 
50 -30.2 -1.3 -28.6 -1.0 3. -3 
63 -26.2 -0.8 -25.9 -0.6 3. -3 
80 -22.5 -0.5 -21.6 -0.4 2. -2 
100 -19.9 -0.3 -19.4 -0.2 1. -1 
125 -16.1 -0.2 -15.9 -0.2 1. -1 
160 -13.4 -0.1 -13.4 -1.5 1. -1 
200 -10.9 0.0 -10.8 0.0 1. -1 
250 -8.6 0.0 -8.6 0.0 1. -1 
~ XLIX ~ 
 
315 -6.6 0.0 -6.6 0.0 1. -1 
400 -4.8 0.0 -4.8 0.0 1. -1 
500 -3.2 0.0 -3.2 0.0 1. -1 
630 -1.9 0.0 -1.9 0.0 1. -1 
800 -0.8 0.0 -0.8 0.0 1. -1 
1,000 0 0.0 0 0.0 1. -1 
1,250 0.6 0.0 0.6 0.0 1. -1 
1,600 1.0 -0.1 1.1 -0.1 1. -1 
2,000 1.2 -0.2 1.2 -0.2 1. -1 
2,500 1.3 -0.3 1.3 -0.3 1. -1 
3,150 1.2 -0.5 1.2 -0.5 1. -1 
4,000 1.0 -0.8 1.0 -0.8 1. -1 
5,000 0.5 -1.3 0.5 -1.3 1.5 -1.5 
6,300 -0.1 -2.0 -0.1 -2.0 1.5 -2 
8,000 -1.1 -3.0 -1.1 -3.0 1.5 -3 
10,000 -2.5 -4.4 -2.4 -4.3 2. -4 
12,500 -4.3 -6.2 -4.3 -6.2 3. -6 
16,000 -6.6 -8.5 -6.6 -8.5 3 -00 
20,000 -8.3 -11.2 -8.3 -11.2 3 -00 
 
Después de obtener los valores y compararlos, y observar que están dentro de los márgenes de 
tolerancia, se da por hecho que las curvas tienen un funcionamiento correcto y esto nos da pauta 
para seguir con las mediciones y pruebas del sonómetro. 
 
 
~ L ~ 
 
4.3.2 PRUEBAS DE DECIBELES DEL SONÓMETRO 
 
Las últimas pruebas que se hicieron con el sonómetro de LabVIEW comparado con el sonómetro 
digital fue comparar los niveles de ruido medidos en decibeles, esto se hiso de la siguiente 
manera: 
Rimero se colocó el sonómetro virtual y físico a una distancia de 1 metro de el altavoz dentro de la 
cámara sub-amortiguada, con la misma amplitud de 5 volts y solo variando la frecuencia se 
obtuvieron los datos cada 5 segundos, esto para tener un margen de tiempo entre cada valor 
obtenido. 
Los valores se obtuvieron en tres tiempos, el primero fue en silencio (tabla 4.6), el segundo con un 
barrido de frecuencias (tabla 4.7) y por ultimo con las frecuencias y con ruido de fondo producido 
por una conversación, ruidos de pasos dentro de la cámara. 
Tabla 4.6 valores en dB en la cámara Sub-amortiguada en silencio. 
TIEMPO 
(s) 
SONÓMETRO 
CON CÁMARA 
SUB-
AMORTIGUADA 
EN SILENCIO 
(dB) 
SONÓMETRO 
DE LABVIEW 
CON CÁMARA 
SUB-
AMORTIGUADA 
EN SILENCIO 
(dB) 
5 48.3 58.6 
10 52.6 58.7 
15 50.3 59.3 
20 47.6 57.9 
25 53.2 58.5 
30 47.8 57.7 
35 49.6 60.3 
40 52.7 58.2 
45 47.8 59.7 
50 53.2 64.9 
55 51.6 69.5 
60 51.9 63.7 
 
Al ver y comparar los resultados se empezó a notar un discrepancia muy alta entre los valores de 
un sonómetro y otro, pero aun así se continuo con la prueba, con el motivo de corroborar si los 
valores obtenidos por el sonómetro de LabVIEW eran erróneos. 
 
 
~ LI ~ 
 
 
Tabla 4.7 valores en dB en la cámara Sub-amortiguada 
en frecuencias centrales de octava. 
FRECUENCIAS 
(Hz) 
SONÓMETRO 
CON CÁMARA 
SUB-
AMORTIGUADA 
EN SILENCIO 
(dB) 
SONÓMETRO 
DE LABVIEW 
CON CÁMARA 
SUB-
AMORTIGUADA 
EN SILENCIO 
(dB) 
16 67.3 79.6 
32 63.8 54.7 
63 51.7 68.4 
125 69.6 82.6 
250 58.6 70.4 
500 63.2 85.1 
1000 58.4 83.6 
2000 55.8 88.5 
4000 51.4 73.8 
8000 63.5 83.5 
16000 62.7 88.4 
 
Al obtener estos valores, se nota que aumento en un promedio de 20 dB los valores del 
sonómetro con el sonómetro de LabVIEW por lo que se notó un error en la programación pues 
ambos sonómetros se encuentran en ponderación lineal para hacer las mediciones, por lo cual se 
inicia a buscar el error y realizar un ajuste para poder continuar con las pruebas. 
 
4.3.3 DETECCIÓN Y CORRECCIÓN DE ERROR 
 
Al revisarlas pruebas anteriores y ver el funcionamiento correcto del analizador de espectro y de 
las curvas de ponderación A y C se deduce que el error se encuentra en la parte de la conversión 
de NPS a dB por lo cual se analizó la fórmula de conversión de presiones a decibeles. 
Al investigar cómo resolver el problema y analizarla programación se notó que los niveles de 
presión que entran por el micrófono son convertidos a niveles de voltaje por lo que se decide 
cambiar la fórmula de los niveles de presión acústico por la de niveles de potencia acústica (NWS). 
Cabe mencionar que el nivel de potencia acústica, no debe de confundirse con el nivel de presión 
acústico, puesto que en los niveles de presión acústica se relación pascales, en los niveles de 
potencia acústica se relacionan watts. 
~ LII ~ 
 
Debido a que el margen de potencias que se encuentran en la vida diaria, están en proporciones 
de 10-1, y la unidad de medida de este resultado al igual que las presiones sus unidades son los 
decibeles. 
Sabiendo esto se cambia la formula anterior de presiones acústicas: 
 …(4.1) 
 
Por la de potencias acústicas: 
…(4.2) 
Dónde: 
W= potencia acústica en volts 
Wref=potencia de referencia en volts 
 
4.3.4 PRUEBAS FINALES DEL SONÓMETRO. 
 
Al reconfigurar la ecuación en el sonómetro de LabVIEW queda la ecuación del siguiente modo 
(FIGURA 4.3) y se procede a retomar las mediciones anteriores para comparar los valores de las 
tablas 4.6 y 4.7 
 
 
 
 
FIGURA 4.3 Programacion corregida del sonometro. 
 
 
~ LIII ~ 
 
 
Las mediciones nuevas quedan de la siguiente forma. 
Tabla 4.8 valores en dB en la cámara Sub-amortiguada en silencio 
Segunda medición. 
TIEMPO (s) SONÓMETRO 
CON CÁMARA 
SUB-
AMORTIGUADA 
EN SILENCIO 
(dB) 
SONÓMETRO 
DE LABVIEW 
CON CÁMARA 
SUB-
AMORTIGUADA 
EN SILENCIO 
(dB) 
5 47.6 48.5 
10 53.9 53.1 
15 49.6 48.2 
20 49.4 50.6 
25 53.8 52.0 
30 49.3 47.8 
35 47.9 45.4 
40 50.4 52.2 
45 49.6 48.4 
50 54.8 52.9 
55 51.5 50.1 
60 53.7 51.5 
 
Al ver y comparar los resultados se notó un cambio en los valores de un sonómetro y otro, así 
mismo que se dio un cambio en los decibeles tanto del sonómetro como del programa, pues los 
valores ya son más parecidos a los de la primera medición por lo cual se continuo con la prueba y a 
medir decibeles en el barrido de frecuencias centrales. 
Tabla 4.9 valores en dB en la cámara Sub-amortiguada 
en frecuencias centrales de octava segunda medición. 
FRECUENCIAS 
(Hz) 
SONÓMETRO 
CON CÁMARA 
SUB-
AMORTIGUADA 
EN SILENCIO 
(dB) 
SONÓMETRO 
DE LABVIEW 
CON CÁMARA 
SUB-
AMORTIGUADA 
EN SILENCIO 
(dB) 
16 65.8 68.6 
32 64.9 65.8 
63 57.3 58.3 
125 62.6 62.5 
250 58.2 59.0 
500 59.7 57.5 
~ LIV ~ 
 
1000 64.6 63.1 
2000 69.1 70.7 
4000 58.0 60.7 
8000 65.5 66.3 
16000 65.8 66.7 
 
Al obtener estos valores, se nota que a comparación con la tabla anterior los valores cambias pues 
de un promedio de 20 dB de discrepancia, se reduce a 1 dB en la variación de ambos sonómetros. 
Al tener estos valores se procede a hacer la última medición planeada para el funcionamiento del 
sonómetro. 
Tabla 4.10 valores en dB en la cámara sub-amortiguada de frecuencias 
Centrales con ruido de fondo. 
FRECUENCIAS 
(Hz) 
SONÓMETRO 
CON CÁMARA 
SUB-
AMORTIGUADA 
EN SILENCIO 
(dB) 
SONÓMETRO 
DE LABVIEW 
CON CÁMARA 
SUB-
AMORTIGUADA 
EN SILENCIO 
(dB) 
16 73.6 72.8 
32 70.7 73.5 
63 65.3 66.8 
125 75.9 77.3 
250 70.6 68.9 
500 68.1 70.9 
1000 78.3 79.6 
2000 75.7 77.2 
4000 66.5 67.8 
8000 73.7 75.6 
16000 77.9 79.0 
 
Con estas últimas mediciones se terminan las pruebas pues con los datos