Calculadora de atenuación del sonido con la distancia
Datos de entrada
| Tipo de fuente | Fuente puntual |
|---|---|
| Nivel sonoro a la distancia de referencia | 100 dB |
| Distancia de referencia | 1 m |
| Distancia objetivo | 10 m |
Calculadora de atenuación del sonido con la distancia
Calcula cuánto baja el nivel sonoro al alejarte de la fuente. Introduce el nivel a una distancia de referencia y la calculadora aplica la ley del inverso del cuadrado: unos 6 dB por cada duplicación de la distancia para una fuente puntual y 3 dB para una fuente lineal.
Datos de entrada
Resultados
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Por qué el sonido se vuelve más débil con la distancia
El sonido lleva energía hacia fuera desde su fuente. A medida que la onda se propaga, esa cantidad fija de potencia se reparte sobre una superficie cada vez mayor, de modo que la energía que atraviesa un pequeño trozo de área —la intensidad— sigue cayendo. El sonómetro lo registra como una caída constante en decibelios cuanto más lejos te sitúas de la fuente.
En un campo libre —aire abierto sin superficies reflectantes y sin absorción apreciable— la caída depende solo de la razón entre dos distancias. Si el nivel es a una distancia de referencia , entonces a una distancia más lejana el nivel para una fuente puntual es
Solo aparece la razón de distancias, así que da igual medir en metros o en pies mientras ambas distancias usen la misma unidad.
La ley del inverso del cuadrado
Una fuente compacta que irradia por igual en todas las direcciones es una fuente puntual. Su energía se reparte sobre la superficie de una esfera, y el área de una esfera crece con el cuadrado de su radio. Duplicar la distancia cuadruplica el área, de modo que la intensidad cae a una cuarta parte:
Una razón de intensidades se convierte a decibelios con , y una cuarta parte de la intensidad es
Ese es el origen de la conocida regla: unos 6 dB más silencioso por cada duplicación de la distancia. El factor 20 de la fórmula del nivel es simplemente aplicado a una razón de distancias al cuadrado, ya que .
Fuente puntual frente a fuente lineal
No toda fuente es compacta. Un flujo constante de tráfico en una autopista, o una larga vía de tren, actúa como una hilera ininterrumpida de fuentes: una fuente lineal. Su energía se reparte sobre la superficie curva de un cilindro en lugar de una esfera, y el área de un cilindro crece en proporción directa al radio, no a su cuadrado. La intensidad cae entonces como , y la fórmula del nivel pierde un factor dos:
Así que una fuente lineal se atenúa solo unos 3 dB por cada duplicación de la distancia. Esta calculadora cambia el factor entre 20 y 10 según el tipo de fuente que elijas.
| Cambio de distancia | Caída fuente puntual | Caída fuente lineal |
|---|---|---|
| ×2 (duplicación) | 6,0 dB | 3,0 dB |
| ×4 | 12,0 dB | 6,0 dB |
| ×10 | 20,0 dB | 10,0 dB |
| ×100 | 40,0 dB | 20,0 dB |
Ejemplo resuelto
Una máquina marca a . ¿Cuánto suena a como fuente puntual?
El nivel cae 20 dB, lo que concuerda con la regla de duplicación: pasar de 1 m a 10 m son unas 3,3 duplicaciones, y . Si la misma fuente fuera lineal, la caída sería solo de 10 dB, dejando 90 dB a 10 m.
Lo que la estimación deja fuera
La fórmula recoge únicamente la propagación geométrica, el efecto puro de un frente de onda que crece. Varios factores del mundo real cambian el nivel real:
- Reflexiones. En interiores, paredes, suelos y techos devuelven energía al oyente, de modo que el nivel cae mucho menos que la predicción de campo libre. Cerca de la fuente el comportamiento del inverso del cuadrado sigue valiendo, pero más allá de la "distancia crítica" domina el campo reverberante y el nivel se aplana.
- Absorción del aire. A lo largo de cientos de metros, el propio aire absorbe sonido, sobre todo en altas frecuencias, añadiendo atenuación además de la propagación.
- Suelo y clima. Al aire libre, el terreno blando, las barreras, el viento y los gradientes de temperatura desvían y absorben el sonido, por lo que los mapas de ruido usan modelos más elaborados que la simple propagación geométrica.
Usa esta calculadora para la pérdida por propagación —el efecto dominante al aire libre cerca de una fuente— y tómala como una base limpia, no como una predicción acústica completa.
Preguntas frecuentes (FAQ)
¿Cómo cambia el nivel sonoro con la distancia?
La energía sonora de una fuente compacta se dispersa al viajar, de modo que la misma potencia se reparte sobre un área cada vez mayor y el nivel medido en un punto disminuye. En un espacio abierto sin reflexiones ni absorción, la caída depende solo de la razón entre las dos distancias. Pasar de una distancia de referencia d₁ a otra más lejana d₂ reduce el nivel en 20·log₁₀(d₂/d₁) decibelios para una fuente puntual.
¿Qué es la ley del inverso del cuadrado para el sonido?
Para una fuente puntual que irradia por igual en todas las direcciones, la intensidad sonora (potencia por unidad de área) es inversamente proporcional al cuadrado de la distancia: al duplicar la distancia, la intensidad cae a una cuarta parte. Como la escala de decibelios es logarítmica, una cuarta parte de la intensidad es una caída de 10·log₁₀(4) ≈ 6 dB. Por eso el nivel baja unos 6 dB por cada duplicación de la distancia.
¿Por qué 6 dB por cada duplicación de la distancia?
Una duplicación significa d₂/d₁ = 2, así que la reducción para una fuente puntual es 20·log₁₀(2) ≈ 6,02 dB. La regla vale para cualquier duplicación: de 1 m a 2 m, o de 50 m a 100 m, ambas bajan unos 6 dB. Cuatro veces la distancia son dos duplicaciones, es decir unos 12 dB, y diez veces la distancia son exactamente 20 dB.
¿Cuál es la diferencia entre una fuente puntual y una lineal?
Una fuente puntual (una sola máquina, un altavoz o una sirena) irradia sobre la superficie de una esfera, por lo que su nivel baja 6 dB por cada duplicación. Una fuente lineal (un flujo constante de tráfico en una carretera o una línea de ferrocarril) se comporta como una hilera infinitamente larga de fuentes; su energía se reparte sobre un cilindro en lugar de una esfera, por lo que el nivel cae solo 3 dB por cada duplicación: el factor cambia de 20 a 10.
¿Cuándo deja de valer esta estimación de campo libre?
La fórmula supone un campo libre: aire abierto sin superficies reflectantes y con absorción del aire despreciable. En interiores, las reflexiones de paredes y techos mantienen el nivel más alto, por lo que la caída real es menor que la prevista. En exteriores, a grandes distancias, influyen la absorción del aire, el efecto del suelo, el viento y los gradientes de temperatura, y las barreras o el terreno pueden añadir atenuación adicional. Toma el resultado como la pérdida por propagación geométrica, no como la historia completa.