guía ingeniería acústica fácil

GUÍA DE

INGENIERÍA ACÚSTICA FÁCIL:

El sonido, la acústica y el aislamiento

al descubierto

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Guía Ingeniería Acústica Fácil

1

ÍNDICE:

I. Entender físicamente el sonido

I.I. ¿Cuál es la naturaleza del sonido?

I.II. Tipos de ondas acústicas

I.III. Conocimientos físicos del sonido

I.IV. El decibelio, dB

I.V. Potencia sonora, Presión sonora e Intensidad sonora

II. Clasificar sonidos según su composición espectral

II.I. La frecuencia

II.II. Bandas frecuenciales

II.III. Curvas de ponderación

III. Comprender el comportamiento del sonido en función del espacio

III.I. Campo difuso

III.II. Campo libre

III.III. Relación entre campo difuso y campo libre

III.IV. Cámara anecoica

III.V. Cámara reverberante

III.VI. Locales reales

IV. Mejorar acústicamente un local

IV.I. Tipos de materiales

IV.II. Cómo calcular el tiempo de reverberación

IV.III. Inteligibilidad de la palabra

V. Elegir materiales para insonorizar de manera efectiva un local

V.I. Aislamiento acústico de paredes simples

V.II. Aislamiento acústico de paredes dobles


2

V.III. 5 técnicas que garantizan el éxito de tu proyecto

VI. Cómo ubicar altavoces para obtener el mejor sonido en distintos

espacios

VI.I. Tipos de altavoces

VI.II. Directividad de los altavoces

VI.III. Distribución de sistemas electrónicos en función de las

necesidades de un local

VI.IV. Sonorización de conciertos al aire libre

VII. Entender cómo han sido diseñadas las mejores salas de

conciertos del mundo

VII.I. Parámetros

VII.II. Royal Albert Hall, Londres


3

I. Entender físicamente el sonido


4

I.I. ¿Cuál es la naturaleza del sonido?

Comenzamos desde la naturaleza del aire. En términos físicos,

el aire está formado por moléculas de oxígeno. Dichas moléculas

tienen una posición inicial llamada posición de equilibrio, que

debido a variaciones de la presión del aire con respecto a la

presión atmosférica puede verse alterada.

Solamente haría falta que una molécula variase su posición de

equilibrio para que las moléculas de alrededor se viesen afectadas

por el movimiento debido a variaciones de la presión del aire con

respecto a la presión atmosférica. De esta forma se crean zonas

de compresión y de dilatación originadas por dichas moléculas.

Esto quiere deci que el cambio de presión del aire con respecto

a la presión atmosférica ocasiona el movimiento de una molécula

que se propaga al resto de moléculas.

Esta perturbación debida a cambios de presión del aire y

propagada al resto de moléculas, da lugar a lo que llamamos onda

mecánica, que en el caso de situarse entre los 20 �Pa y los 20 Pa

(unidad de medida de la presión) se convertiría en una onda

detectable por el oído humano.

Por lo tanto podríamos definir la presión acústica P, como la

diferencia entre la presión atmosférica Pt en presencia de onda

acústica y la presión en ausencia de la onda acústica Pat.

En la siguiente imagen observamos el recorrido de una

molécula cuando sufre una variación de la presión atmosférica:


5

I.II. Tipos de ondas acústicas:

El sonido es un tipo de onda que cumple las siguientes

características: Es una onda longitudinal y de tipo mecánico.

Ondas longitudinales: En el caso de ondas longitudinales, las

variaciones de presión tienen lugar en la misma dirección en la que

viaja la onda. Sería el caso de la imagen anterior, es decir, las

variaciones de presión tienen lugar en la misma dirección en la que

se propaga la onda. En la siguiente gráfica observamos una onda

longitudinal:

Figura 1. Recorrido de una molécula en función de la presión atmosférica

Figura 2. Oda longitudinal


6

Ondas mecánicas: Precisan de un medio (sólido, líquido o gaseoso)

para su propagación. En el caso de una onda acústica estaríamos

hablando de onda mecánica puesto que precisa de un medio

transmisor, es decir, las ondas acústicas no se propagan por el vacío.

En la siguiente imagen vemos un ejemplo de este tipo de ondas:

I.III. Conocimientos físicos del sonido:

Cuando se tenga que describir el movimiento de una onda sonora

serán necesarios conocer varios conceptos:

Frecuencia f: Llamamos frecuencia a las veces que repite el

movimiento desde la posición central del la partícula-punto máximo-

punto mínimo-posición central de la partícula, por unidad de tiempo.

La unidad de medida de la frecuencia es el Herzio, Hz: 1 Hz =

1ciclo/s. (detallado en el punto II.I)

El oído humano detecta frecuencias comprendidas entre 20 Hz y 20

kHz.

Periodo T: El inverso de la frecuencia T = �

�. Su unidad de medida

son los segundos y determina el tiempo que tarda en realizarse un

ciclo completo.

Figura 3. Onda mecánica


7

Amplitud A: Llamamos amplitud a la distancia entre la posición de

equilibrio y la máxima separación. Unidad de medida: metro, m.

Longitud de onda λ: Llamamos longitud de onda a la distancia

equivalente a un ciclo completo. A lo largo de esta longitud la presión

aumenta por encima del valor de la presión atmosférica, disminuya

por debajo de la presión atmosférica y vuelva al valor inicial. Unidad

de medida: metro, m.

I.IV. El decibelio: dB:

El decibelio es la unidad básica para mediciones acústicas.

Representa el rango en el cual se sitúan las distintas magnitudes.

El decibelio es una unidad logarítmica (décima parte del Bel,

llamado así en honor a Alexander Graham Bell). Surge la necesidad

de crear esta escala logarítmica ya que el oído humano muestra un

comportamiento logarítmico a las variaciones de intensidad sonora.

En términos de decibelio, el umbral de audición del sonido está

en los 0 dB y el umbral del dolor del oído se encuentra alrededor de

los 120-130 dB. En la siguiente tabla se muestran las equivalencias

de varios niveles en dB y Pa:

Figura 4. Física del sonido


8

El decibelio no se puede sumar de forma lineal. La forma de sumar

varios niveles de presión sonora es la siguiente:

∑ dB = 10·log (10�� +10

�� +…)

- Si los niveles que vamos a sumar son iguales, el resultado final

aumenta en 3 dB:

Nivel 1 = 70 dB

Nivel 2 = 70 dB

Nivel Total = 73 dB

- Si los niveles que queremos sumar difieren en más de 10 dB, el

resultado final será el mayor nivel de los dos:

Nivel 1 = 70 dB

Nivel 2 = 53 dB

Nivel Total = 70 dB

Ejemplo de suma de decibelios:

Imaginemos que queremos sumar los siguientes niveles de presión

sonora emitidos por una fuente sonora colocada en el centro de un

recinto: 30dB, 40dB y 42 dB.

Los cálculos que se realizarán son los siguientes:

10·log (10��+10

��+10

�� ) = 10·log (103+104+104.2)= 44.28 dB.

Figura 5. Tabla de equivalencias NPS-Presión-Oído


9

I.V. Potencia sonora, Presión sonora e Intensidad

sonora:

A continuación hablaremos de las tres magnitudes más

importantes relacionadas con el sonido y la energía que posee:

Potencia sonora, P:

Se llama potencia sonora a la cantidad de energía sonora que

emite o radia una fuente sonora por unidad de tiempo.

La potencia sonora se utiliza para caracterizar maquinas y su

unidad de medida es el vatio = W.

Para describir el nivel de potencia sonora medido en dB se utiliza

la siguiente fórmula:

NP = 10 log

� (dB);

Siendo:

NP es el nivel de potencia sonora.

P potencia sonora que se desea cuantificar.

P0 es el nivel referencia que en el caso de Potencia de referencia =

10-12 W.

Ejemplo:

Tenemos una máquina que tiene una potencia sonora de 120 W. La

potencia sonora de dicha fuente expresada en dB es la siguiente:

L = 10 log

(dB);

L = 10 log ��

�� = 140.8 (dB)


10

Intensidad sonora, I:

La intensidad sonora se define como el valor medio de la energía

acústica por unidad de superficie que fluye en la unidad de tiempo.

Por lo tanto podemos decir que la intensidad sonora es la potencia

sonora media por unidad de superficie.

Es un vector, lo que quiere decir que además de dar datos o

información de energía sonora por unidad de superficie da datos

sobre la dirección del sonido.

La unidad de medida de la intensidad sonora es el W/m2.

Para describir el nivel de intensidad sonora medido en dB se utiliza

la siguiente fórmula:

NI = 10 log �

� (dB);

Siendo:

NI es el nivel de intensidad sonora.

I intensidad sonora que se desea cuantificar.

I0 es el nivel referencia que en el caso de Intensidad de referencia =

10-12 W/m2.

Ejemplo:

Una fuente sonora emite con una intensidad de 10-7 W/m2 medida a 1

metro. El nivel de intensidad sonora medido en decibelioa a 1 metro

de distancia es:

NI=10log ��

�� = 50 dB

Presión sonora, p:

Se define presión sonora como la diferencia entre la presión

debida a la presencia de onda acústica y la presión atmosférica.

La presión sonora es más sencilla de medir. La potencia y la

intensidad resultan más complejas y más caras a la hora de realizar

medidas es por ello que la presión sonora es el estándar para

caracterizar el sonido y no la intensidad a pesar de que esta última

contenga más información sobre la naturaleza del sonido.


11

La unidad de medida de la presión sonora es el Pascal = Pa.

Por último, para describir el nivel de presión sonora medido en dB

se utiliza la siguiente fórmula:

SPL = 10 log

(dB) � L = 20 log

(dB);

Para la presión sonora tomamos de nuevo un valor de referencia,

tomado para la frecuencia de 1 kHz, que será el mínimo detectable

por el oído humano. El valor de la presión de referencia es de

P0=2·10-5.

Ejemplo:

La presión sonora en un determinado punto del espacio es de 40 Pa.

La presión sonora en ese punto del espacio expresada en dB es la

siguiente:

L = 20 log �

� (dB);

L = 20 log ��

�·�� = 126 (dB)

A continuación se muestra una imagen donde quedan reflejadas

las tres magnitudes:

Figura 6. Potencia sonora, Presión sonora e Intensidad sonora


12

II. Clasificar sonidos según su composición espectral


13

II.I. La frecuencia:

Como se ha dicho anteriormente (en el punto I.II), llamamos

frecuencia a las veces que repite el movimiento desde la posición

central de la partícula hasta un punto máximo, a continuación un

punto mínimo y de nuevo regresar a la posición central de la

partícula, por unidad de tiempo. En el siguiente grafico está

representado el movimiento de una partícula a lo largo del tiempo

con una frecuencia de 2 Hz:

La imagen anterior es una función seno. Dicha función comienza

en la posición central, el punto (0,0). Si continuamos la función

siguiendo con un lápiz la línea, llegamos a un punto máximo y a

continuación a un punto mínimo. Después de esto, la función regresa

de nuevo a la posición central. Este recorrido de la partícula

representa un ciclo. Si la función se repite indefinidamente, el ciclo se

repetirá indefinidamente. El número de veces que se repite dicho

ciclo por unidad de tiempo es lo que llamamos frecuencia.

La unidad de medida de la frecuencia es el Herzio, Hz: 1 Hz =

1ciclo/s.

Figura 7. Recorrido de una partícula a lo largo del tiempo


14

II.II. Bandas frecuenciales:

Imaginemos que la función anterior se trata de una onda

acústica, transmitida a través del aire. Esta onda tendrá un sonido

característico que si lo representamos en función de la frecuencia

(espectro) obtenemos:

En el espectro de este seno observamos un pico, que se sitúan

en la frecuencia de 40Hz. Es decir, el sonido que se originará con la

propagación de este seno, estará compuesto por la frecuencia

correspondiente a dicho pico. Cuando un sonido está formado por una

sola frecuencia hablamos de tono puro.

Si las frecuencias que componen un sonido cualquiera son altas

(4000Hz-20000Hz), podremos decir que el sonido es agudo. Por el

contrario si las frecuencias que componen un sonido son bajas (entre

20 y 200 Hz), el sonido será grave. Las frecuencias correspondientes

al rango 200Hz-4000Hz las clasificamos como medias frecuencias.

Además con el fin de poder manejar fácilmente todas las

frecuencias, las dividimos en diferentes bandas. Cada banda de

frecuencia, se caracteriza por tener en el espectro dos frecuencias

Figura 8. Espectro de una función sinusoidal


15

límite (superior e inferior) y una central. El ancho de banda será la

diferencia entre las dos frecuencias límite.

Los anchos de banda más utilizados son los de octava y los de

tercios de octava.

Las bandas de octava se caracterizan por tener la frecuencia

límite superior, fs, doble que la inferior fi.

Esto es: fs = 2 fi;

fc = 21/2fi

Las frecuencias centrales para las bandas de octava son las

siguientes: 31.5, 63, 125, 250, 500, 1000, 2000, 4000, 8000 y

16000 Hz.

Para las bandas de tercio de octava se divide cada octava en

tres partes. Por lo tanto se cumple que fs = 21/3fc.

La frecuencias centrales para las bandas de tercio de octava

son las siguientes: 20, 31.5, 40, 50, 63, 80, 100, 125, 160, 200,

250, 315, 400, 500, 630, 800, 1000, 1250, 1600, 2000, 2500,

3150, 4000, 5000, 6300, 8000, 10000, 12500, 16000, 20000.

Teniendo los valores por tercios de octava calculamos los

correspondientes a bandas de octava:

Figura 9. Bandas de 1/3 de octava


16

El cálculo realizado para pasar de una gráfica a otra se realiza

utilizando la fórmula de suma de niveles (ver punto I.IV).

Ejemplo de cálculo de bandas de octava:

Cogemos las siguientes bandas de tercio de octava:

800Hz= 70 dB

1000 Hz = 72 dB

1250 Hz = 73 dB

Si representamos los 3 valores correspondientes a las 3 bandas de

tercio de octava en una sola banda de octava completa en 1000 Hz

deberemos seguir la siguiente formulación.

L(oct100Hz)=10·log (10��+10

��+10

��) = 76.6 dB

Esta suma representa la suma energética de cada uno de las 3

bandas de tercio de octava que forman la octava.

Figura 10. Bandas de octava


17

II.III. Curvas de ponderación:

Debido a la característica que presenta el oído humano de tener

una respuesta no lineal a valores de presión sonoros en distintas

frecuencias y niveles sonoros, se crearon tres curvas de ponderación

en frecuencias: A, B y C para diferentes niveles sonoros: Curva A

niveles sonoros Bajos, Curva B niveles sonoros medios y curva C

niveles sonoros altos.

Estas correcciones son necesarias para representar niveles sonoros

globales que se correspondan mejor con la percepción subjetiva de

nivel sonoro. Como hemos mencionado la respuesta del oído humano

es diferente tanto en frecuencia como en nivel de intensidad del

sonido.

La curva de ponderación más común es la A. Aunque está

diseñada para niveles de presión sonora bajos, como por ejemplo

ruidos de fondo la realidad es que en las normativas internacionales

es el parámetro más utilizado.

La corrección que reproduce esta curva es una atenuación en los

sonidos de baja frecuencia y alta frecuencia principalmente. Estas

atenuaciones emulan la respuesta del oído del humano, que es menor

en baja frecuencia y alta frecuencia. Al realizar esta corrección

hablaremos de decibelios A.

La curva de ponderación B, apenas se utiliza. Su utilidad es para

niveles de presión sonora intermedios. Es parecida a la curva de

ponderación A, salvo que la atenuación en sonidos de baja frecuencia

es mucho menor.

Por último la curva de ponderación C, se utiliza para niveles de

presión sonora altos. No aporta casi atenuación en sonidos de baja

frecuencia, pero en sonidos de alta frecuencia es similar a la curva de

ponderación B.


18

Si restamos el nivel de presión sonora ponderado C al nivel de

presión sonora ponderado A no dará una indicación de cuanto ruido

hay de baja frecuencia.

Figura 11. Curvas de ponderación A, B y C

Figura 12. Ponderaciones A y C


19

III. Comprender el comportamiento del sonido en función del espacio


20

III.I. Campo difuso:

El campo difuso se genera con la reflexión de una multitud de

ondas acústicas provenientes de cualquier dirección. Estas ondas

combinadas generan una densidad media de energía uniforme a lo

largo de toda la sala, en las zonas en las que esto se produce, se

denomina campo difuso.

III.II. Campo libre:

En el caso de espacios al aire libre, debemos tener en cuenta,

que el sonido que llega a un oyente únicamente es el correspondiente

al sonido directo.

Conforme uno se aleja de la fuente de sonido, la energía

sonora, y por lo tanto el nivel de presión sonora va disminuyendo

progresivamente. Para fuentes de tipo omnidireccional 6dB cada vez

que la distancia se duplica:

Figura 13. Recinto-Campo difuso


21

III.III. Relación entre campo difuso y campo libre:

En una sala con una fuente emitiendo sonido en un espacio

tenemos una combinación entre campo libre y campo difuso. En la

siguiente imagen vemos la relación existente entre campo libre y

campo difuso:

Figura 14. Espacio-Campo libre

Figura 15. Relación entre campo difuso y campo libre


22

La primera caída corresponde a campo libre, únicamente llega

al oyente el sonido directo. A continuación hay un periodo de

transición y finalmente el NPS se estabiliza, correspondiendo esa

zona al campo difuso, es decir, el momento que al oyente le llega

más energía de las reflexiones sonoras indirectas que del sonido

directo.

III.IV. Cámara anecoica:

Las cámaras anecoicas son diseñadas para realizar mediciones

acústicas en campo libre. Esto es gracias a que toda la energía

sonora incidente es absorbida por el material absorbente que la

recubre interiormente. Por lo tanto es una cámara libre de

reverberaciones y reflexiones.

Figura 16. Imagen de una cámara anecoica


23

III.V. Cámara reverberante:

La cámara reverberante es el caso contrario a la cámara

anecoica. Se utiliza para realizar mediciones acústicas en campo

difuso. Las superficies de la cámara son muy reflectantes para

conseguir gran difusión y gran tiempo de reverberación. Las cámaras

reverberantes se utilizan principalmente para medir la potencia

acústica emitida por máquinas y para conseguir el coeficiente de

absorción acústica de materiales.

III.VI. Locales reales:

En la realidad, no encontramos ni locales totalmente anecoicos,

ni locales totalmente reverberantes. Lo que existe en realidad son

locales con zonas absorbentes como por ejemplo pueden ser las

zonas de audiencia de los teatros y zonas reverberantes como por

ejemplo las paredes lisas y de gran superficie de un gran teatro.

Figura 17. Imagen de una cámara reverberante


24

En función de los objetivos que se quieran conseguir en el local,

habrá que elegir determinados materiales. Estos materiales están

explicados más adelante en el punto V de esta misma guía.

Figura 18. Imagen de un local real


25

IV. Mejorar acústicamente un local:


26

IV.I. Tipos de materiales:

Definimos 3 tipos de interacción física de un material al incidir

sobre el una onda sonora:

1. Absorción acústica: Ocurre cuando una onda sonora incide

sobre una superficie y parte de la energía acústica de esta onda

es absorbida.

2. Reflexión acústica: Ocurre cuando una onda acústica incide

sobre una superficie y se refleja siguiendo un ángulo de

reflexión igual al incidente.

3. Difusión acústica: Ocurre cuando una onda acústica incide

sobre una superficie y dicha onda sonora se descompone en

múltiples ondas.

Aunque sobre un material se pueden producir los 3 efectos físicos

a la vez, utilizaremos para clasificarlos el más predominante.

IV.I.I. Materiales absorbentes:

Los materiales absorbentes utilizados en construcción se clasifican

en los siguientes tipos:

- Materiales absorbentes porosos: tienen la característica de

transformar la energía acústica en calor.

Son eficientes para frecuencias medias y altas.

Figura 19. Física del sonido


27

Estos materiales a su vez se pueden clasificar en materiales porosos flexibles, como la lana de roca, y materiales porosos no flexibles, como la placa rígida de mortero poroso.

- Resonadores de membrana: Estos paneles suficientemente

ligeros se colocan a una determinada distancia de un tabique o

forjado, formándose una cavidad intermedia que podemos

rellenar o no por un material absorbente poroso.

Las frecuencias que son absorbidas son aquellas en las que el

sistema masa-muelle vibra. Es decir, la absorción es máxima

Figura 20. Materiales absorbentes porosos

Figura 21. Composición de los materiales porosos flexibles


28

cuando la frecuencia coincide con la frecuencia de resonancia.

Estas frecuencias son normalmente bajas.

Un ejemplo de este tipo de paneles son láminas de madera,

ventanas, puertas, etc.

- Resonadores de Helmholtz: Son placas con perforaciones

que forman una cavidad con la pared rígida y permiten una

absorción de determinadas frecuencias bajas.

Ejemplos de estos resonadores son la madera, ladrillo, etc.

En la siguiente gráfica observamos un resumen de lo explicado:

En la imagen anterior observamos como los materiales porosos

presentan una gran absorción acústica (α = 0.8) para frecuencias

altas, a partir de 1000 Hz. Por el contrario los resonadores de

membrana y los resonadores de Helmholtz presentan buena

absorción acústica selectiva a bajas frecuencias (por debajo de los

500Hz).

Figura 22. Comparación de materiales absorbentes


29

IV.I.II. Materiales reflectantes:

Los materiales reflectantes son lisos y de gran superficie,

rígidos, con un coeficiente de absorción muy bajo, lo cual contribuye

a reflejar el sonido.

Los materiales como la piedra o el metal reflejan la mayor parte

del sonido que inciden en ellos es por ello que se consideran

materiales reflectantes.

Este tipo de materiales en combinación con los materiales

absorbentes se utilizan en el diseño de espacios acústicos. Son de

especial importancia en el diseño de auditorios ya que es muy

interesante su capacidad de direccionar el sonido a determinadas

zonas para así cumplir con los distintos objetivos acústicos del

proyecto. Siempre debe haber un balance entre absorción y reflexión

del sonido en una sala en función del objetivo de la misma.

La madera es un ejemplo de material reflectante:

IV.I.III. Materiales difusores:

Los materiales difusores del sonido son considerados dentro de

los materiales reflectantes pero tienen una característica particular y

es que el sonido que incide en ellos no rebota especularmente como

Figura 23. La madera, material reflectante


30

en el caso anterior si no que la energía sonora se distribuye en varias

direcciones al mismo tiempo.

Los materiales más utilizados presentan relieves y rugosidades,

como en la siguiente imagen. También se pueden colocar superficies

con materiales de diferentes coeficientes de absorción.

Los materiales difusores ayudan a que una sala parezca más

grande de lo que es. Es muy común encontrar este tipo de materiales

en estudios de grabación y de control.

IV.II. Cómo calcular el tiempo de reverberación:

Para entender correctamente cómo calcular el tiempo de

reverberación vamos a mostrar un ejemplo de cálculo:

Lo primero debemos conocer que es el tiempo de

reverberación: Se conoce como tiempo de reverberación el tiempo

que transcurre, medido en segundos, desde que la fuente emisora

deja de emitir sonido hasta que la presión sonora cae en 60dB

respecto a su valor inicial.

Figura 24. Superficie difusora


31

PASO 1: DESCRIPCIÓN DE LA GEOMETRÍA DE LA SALA:

A continuación vamos a calcular el tiempo de reverberación

de la sala de conferencias mostrada en la siguiente imagen:

Con forma rectangular como se muestra en la imagen anterior, su volumen es de 148.28m

PASO 2: RELACIÓN ENTRE LOS MATERIALES Y SUS COEFICIENTES DE ABSORCIÓN:

Una vez conocemos las dimensiones y el volumen de la sala, lo

que vamos a hacer es describir los distintos materiales de cada una

de las superficies para obtener la información de sus respectivos

coeficientes de absorción.

Las paredes son de placa de yeso laminado con un

revestimiento de papel. El techo también es de placa de yeso

laminado. El suelo es de parquet, y además en la pared lateral

situada en la parte derecha hay cristal hasta una altura de 0.88 m con una puerta de 2 m. Por último la puerta es de madera pintada.

Figura 25. Imagen y dimensiones de la sala de conferencias


32

Los coeficientes de absorción de estos materiales indicados por bandas de frecuencia son los siguientes:

Se trata de una sala con varias sillas en el lateral izquierdo y

vacía el resto del espacio.

PASO 3: EXIGENCIAS DEL CÓDIGO TÉCNICO:

Para este tipo de salas, las exigencias del Código Técnico en

referencia al tiempo de reverberación son las siguientes:

En el caso de esta sala consideraremos la primera opción:

sala de conferencia vacía cuyo volumen es inferior a 350m3. Por lo

tanto el tiempo de reverberación debe de ser menor o igual a 0.7

segundos.

PASO 4: CÁLCULOS REALIZADOS:

A continuación se detallan los cálculos para obtener el tiempo de reverberación utilizando la fórmula de Sabine:

• VTotal de la sala = 148.28m3 • STotal de la sala=174.75m2


33

PASO 5: RESULTADOS OBTENIDOS

En la siguiente tabla observamos los resultados obtenidos por

bandas de frecuencia:

Teniendo en cuenta las exigencias de Código Técnico, en todas

las bandas de frecuencia excepto en la banda de frecuencia de 125

Hz, en la que el Tr sale 0.59 segundos, el tiempo de reverberación

supera mucho al exigido.

El local, no estaría preparado para conferencias ya que el tiempo de reverberación es demasiado alto y habría mucho “eco”.


34

IV.III. Inteligibilidad de la palabra:

Para evaluar la inteligibilidad de la palabra, acudimos a dos

índices STI y RASTI.

El índice STI es un índice objetivo que evalúa la inteligibilidad

de la palabra considerándola entre dos límites: 0, inteligibilidad nula,

y 1 máxima inteligibilidad de la palabra.

Para poder calcular este índice contamos con el ruido que hay

en la sala.

Se comienza emitiendo una señal modulada en frecuencia

similar a la señal emitida por la voz humana. En el punto de

recepción se observa como se ha reducido la modulación de la señal

en cada frecuencia. A esto le llamamos función de transferencia.

Los valores obtenidos se convierten en relaciones señal ruido

entre -15 dB y +15 dB. Todo lo que esté por encima o debajo de +15

o -15 dB tomarán estos dos valores. Finalmente se calcula el valor

relación señal ruido media global y se pondera para cada banda de

octava.

La formulación final para calcular el índice STI es la

siguiente:

STI = �/��

�

*Para iPhone y iPad existe una herramienta para la medición del STI: iSTI

Figura 26. Grados de inteligibilidad de la palabra


35

IV.IV. Distribución sonora en una sala:

A la hora de acondicionar un recinto acústicamente debemos

tener en cuenta varios puntos. Para entenderlo mejor imaginemos un

aula de una universidad, donde las mesas están distribuidas de la

siguiente manera:

Figura 27. Imagen de aula de Universidad

Se quiere conseguir que la distribución del sonido a lo largo

de toda la sala sea uniforme. Es decir, que una persona que esté

sentada en la última fila de mesas no encuentre diferencias auditivas

con respecto a la primera fila de mesas.

Para esto se utilizan materiales difusores, explicado en el

punto IV.I.III. En el caso de sistemas amplificados habrá que utilizar

altavoces especiales, ver punto VI.


36

V. Elegir materiales para insonorizar de manera efectiva un local


37

V.I. Aislamiento acústico de paredes simples:

Cuando hablamos de aislamiento acústico nos referimos a los

materiales o superficies existentes en una sala, edificio, etc., que

aíslan o atenúan el nivel sonoro de dicho espacio.

Las paredes simples son las que están formadas por una sola

hoja. Este tipo de paredes son las que se utilizan para separar

viviendas, locales, etc. y pueden estar formadas por ejemplo de placa

de yeso, comúnmente conocido como Pladur.

La teoría que sigue el aislamiento acústico de una pared

simple es la ley de masas. Esta ley de masas dice que conforme

doblamos la frecuencia, el aislamiento acústico se ve incrementado

en 6 dB. Pero en la realidad esto no ocurre. A una determinada

frecuencia, la curva de aislamiento acústico cae considerablemente.

Esta frecuencia es la que se conoce como frecuencia crítica o

frecuencia de coincidencia:

Figura 28. Ley de masas-paredes simples


38

Uno de los puntos clave a la hora de realizar la construcción

de una pared de este tipo y controlar el aislamiento acústico que

puede ofrecer, es conocer dicha frecuencia crítica del material de la

pared. Si nosotros generamos un sonido y atraviesa una pared, esta

pared se comportará de manera diferente según la frecuencia a la

que dicho sonido se esté emitiendo.

Pero además de conocer la frecuencia crítica de cada material,

hay otros factores que determinan el aislamiento acústico final de

cada solución. Algunos de estos también modifican la frecuencia crítica:

1. El primer punto es saber cómo repercute la superficie del

material sobre el aislamiento acústico final. Debemos conocer

que si las dimensiones del material son muy pequeñas

(inferiores a 5m2), se perderá aislamiento a bajas frecuencias.

Si las dimensiones del material son mas grandes (superiores a

10 m2), la pared se comportará de forma similar a la medición

realizada en laboratorio.

Figura 29. Repercusión de la superficie de la pared sobre R


39

2. En el caso de que se doble la masa lo que ocurre es que el

aislamiento acústico final aumenta en 6 dB. Además, no solo

sube el aislamiento acústico final, sino que la frecuencia crítica

incrementa un poco. Esto es un punto positivo, puesto que

conforme aumenta la frecuencia crítica, la caída de la curva de

aislamiento es menor ya que el aislamiento acústico tiende a

aumentar conforme aumenta la frecuencia.

3. Por otro lado definimos el módulo de Young. Esto es lo que

marca la elasticidad del material, es decir, nos podemos

preguntar como repercute esta elasticidad, que es propia de

cada material, en el aislamiento acústico final. Pues bien, si

este módulo de Young es alto, el material presentará más resistencia a la elasticidad y la frecuencia crítica disminuirá.

Figura 30. Resultado de doblar la masa

Figura 31. Módulo de Young


40

4. Además, podemos pensar en la repercusión del grosor de la

pared sobre el aislamiento acústico final. Tener un grosor muy

elevado hace que disminuya la frecuencia crítica, cosa no

deseable en algunos casos y deseable en otros. En este caso

destacaríamos las placas de yeso, que con espesores consiguen que la frecuencia crítica sea elevada (entre 2000 y 3000 Hz).

5. Por último, otro dato que podemos tener en cuenta, es la

repercusión del factor de pérdidas de la pared sobre el

aislamiento acústico final. Este factor de pérdidas está

relacionado con el amortiguamiento y se puede definir como la

energía que se pierde en el proceso de aislamiento. Si dicho

factor de pérdidas es alto, significa que tendremos mayor

aislamiento acústico y por otro lado la caída de la frecuencia

crítica es mucho menor. Esto hace que los efectos sean menos nocivos.

Figura 32. Repercusión del grosor de la pared sobre R


41

Después de estos puntos nos podemos preguntar, ¿Cuál es la

mejor solución? Como se ha dicho anteriormente, dependerá para

que se quiera la pared y habrá que estudiar detalladamente cada

caso.

En general lo más interesante es combinar materiales con

distintas frecuencias de coincidencia de manera que actúen

complementariamente cubriendo de la mejor manera posible el espectro acústico.

V.II. Aislamiento acústico de paredes dobles:

La pared doble es toda aquella que está formada por dos

paredes simples, iguales o diferentes, separadas por una cavidad que

puede estar vacía o rellena de un material absorbente.

Figura 33. Repercusión del factor de pérdidas sobre R


42

Lo que ocurre cada vez que la onda sonora encuentra un

cambio de medio, es que la energía que se transmite es cada vez

menor y por lo tanto la onda sonora transmitida finalmente es menor

que la incidente. Con estos cambios de medio ya conseguimos mayor

aislamiento acústico que en el caso de paredes simples.

En el caso de aislamiento acústico de paredes dobles, también

se cumple la ley de masas y además de la frecuencia crítica habrá

otras dos frecuencias que nos interesen conocer para controlar el

aislamiento final de las superficies.

1. Frecuencia de resonancia:

Tenemos un sistema formado por una pared (equivalente a

masa) + cavidad (equivalente a elasticidad) +pared (equivalente a

masa). Cuando este sistema recibe una onda sonora, comenzará a

vibrar. A una cierta frecuencia, la capacidad de vibrar del sistema

será mayor haciendo que esta vibración se propague a lo largo del

sistema. Esta frecuencia es la que se conoce como frecuencia de

resonancia. La vibración propagada significará una pérdida de

aislamiento. El sistema pared+ cavidad+ pared por debajo de esta

frecuencia de resonancia se comportará como una pared simple cuya

masa es la suma de las dos paredes. Por encima de la frecuencia de

Figura 34. Paredes dobles


43

resonancia el aislamiento acústico se verá aumentado en unos 18 dB, a diferencia de los 6 dB en el caso de paredes simples.

2. Frecuencia de cavidad:

En la cavidad entre paredes, hemos explicado anteriormente

que cuando llega un frente de onda, parte de este frente de onda se

transmite y parte se refleja. Por lo tanto, en la cavidad tendremos

ondas incidentes y ondas reflejadas, lo que hace que se creen ondas estacionarias:

A determinadas frecuencias, estas ondas estacionarias tienen

una amplitud más grande y por lo tanto la onda sonora llegará a la

siguiente pared con mayor amplitud, es decir, con mayor energía lo

que provocará una pérdida de aislamiento acústico. Esta frecuencia

en la que la amplitud de la onda es mayor es la que se conoce como frecuencia de cavidad.

Una vez conocidas estas dos frecuencias, estudiaremos el

comportamiento del aislamiento acústico en caso de paredes dobles:

Figura 35. Ley de masas de una pared doble


44

A parte de estas dos frecuencias debemos conocer otros puntos a la hora de construir una pared doble:

1. Cuando colocamos las dos superficies, debemos tener en

cuenta que las frecuencias críticas de cada pared sean

diferentes, ya que si son iguales, a frecuencia igual a la

frecuencia crítica el aislamiento acústico que proporciona la

pared será casi nulo.

2. Para disminuir las ondas estacionarias que se crean en la

cavidad, entre pared y pared, debemos incluir un material

absorbente.

3. Por último recordar que todas las uniones rígidas entre pared y

pared crean puentes acústicos.

Como conclusión se puede decir que las paredes dobles

proporcionan un aislamiento acústico mayor que en el caso de

paredes simples, pero siempre habrá que estudiar cada caso

detalladamente.

Figura 36. Materiales absorbentes en las cavidades


45

V.III. Aislamiento acústico: 5técnicas que garantizan

el éxito de tu proyecto:

Una de las fases más cruciales en cualquier proyecto de

aislamiento acústico es el seguimiento en obra. En esta fase se

decide si los cálculos previos del proyecto se corresponderán o no

con la medición final de aislamiento acústico que exigen la mayoría

de administraciones públicas. Muchos proyectos bien calculados no

son finalmente efectivos si el encargado de cuidar las buenas

prácticas en la ejecución de la obra no tiene claro cuáles son los

principales factores que hacen que el aislamiento acústico se reduzca.

Las 5 técnicas básicas para garantizar que el seguimiento de

obra de un proyecto sea un éxito en lo que a aislamiento acústico se

refiere son las siguientes:

1º El suelo flotante debe ser flotante

Una de las primeras intervenciones en los proyectos de

aislamiento acústico es la instalación del suelo flotante.

Normalmente se trata de una losa de hormigón de 5 a 10 cm de

espesor apoyada sobre un elemento elástico, lana de roca de alta

densidad y lámina de polietileno reticulado o similar. El objetivo de

estos elementos elásticos es evitar las uniones rígidas del suelo con

el forjado y las paredes de manera que los golpes, el arrastre de

sillas, objetos que caen, pisadas etc. no se transmitan por vibración a

los recintos colindantes. Es por ello que su correcta ejecución es

crucial para evitar problemas de ruido con otros usuarios.

Es indispensable saber que un solo punto del perímetro en el

que haya un contacto rígido con algún elemento (paredes o suelo)

puede suponer la inhabilitación de las funciones del suelo flotante

como aislamiento acústico.

Resulta medianamente sencillo que a la hora de echar la losa de

hormigón se plieguen las láminas que lo hacen flotante colándose

parte del hormigón hasta las paredes.


46

Se debe revisar toda la ejecución del suelo durante la ejecución

y una vez terminada. Siempre se deben sujetar previamente las

láminas a todas las paredes y perfectamente selladas entre tiras de

material elástico usando cinta aislante o similar de manera que no

haya ninguna zona de paso a la hora de aplicar la losa.

2º No es más limpio el que más limpia sino el que menos

ensucia.

La limpieza la hora de ejecutar los trasdosados, suelos y techos

es otro punto crucial en toda obra. Los restos, escombros, arena,

herramientas y cualquier elemento sólido o susceptible a solidificarse

deben ser alejados de cualquier solución constructiva destinada a la

mejora del aislamiento acústico cuando no sean utilizados. Es muy

común que durante la ejecución de obra húmeda caigan al suelo

restos de mortero u otros materiales que solidifican con el tiempo.

Estos materiales pueden generar puentes acústicos entre las

soluciones constructivas, por lo que es indispensable mantener las

zonas perimetrales de suelo etc. totalmente limpias, al menos al final

de cada jornada de trabajo.

Otro error común en la ejecución de trasdosados es la caída de

tornillos entre la pared base y los perfiles metálicos. Estos tornillos se

olvidan en los huecos de trasdosados creando una unión rígida entre

perfiles y la pared. Como hemos comentado anteriormente las

Figura 37. Colocación de los suelos flotantes


47

uniones rígidas provocan puentes acústicos que debilitan el

aislamiento acústico de la solución.

3º El más débil manda

En proyectos de aislamiento acústico el elemento más débil

acústicamente es el que marcará el aislamiento final de la solución.

Existe una máxima en seguridad de edificios que dice que la

seguridad de un determinado edificio la marca el elemento más débil

del mismo. La seguridad de un búnker de 50 cm de hormigón con

una puerta de cartón la marca la puerta de cartón. Exactamente lo

mismo ocurre en el caso de que una pared sea atravesada por algún

tipo de instalación en forma de tubo, perforación, o conducto. El

aislamiento acústico final no será ya el de la pared sino el que

marcan las perforaciones a la solución constructiva.

En este sentido se debe hacer especial hincapié a la hora de

realizar las instalaciones eléctricas de ventilación o sistemas de

climatización de la obra. Se deberá tratar de seguir los siguientes

consejos:

o Si hay un pasillo entre recintos todas las instalaciones

deberán distribuirse por el pasillo.

Figura 38. Pasillos en los recintos

Este principio es aplicable a cualquier tipo de instalación.

o Si no queda más remedio que perforar algún trasdosado o

techo suspendido, se realizarán todas las perforaciones o

pasos de instalaciones por un mismo punto. Se debe evitar

distribuir las perforaciones en las soluciones siempre que sea

posible. El responsable de la obra en tema de acústica

debería vigilar que esto se cumpla a rajatabla para no

aumentar los puntos conflictivos.

sellar con masa.

o Para descolgar las instalaciones del techo no se perforará

nunca el techo suspendido. Las instalaciones se pueden

descolgar usando omegas metálicas atornilladas a los

perfiles.

4º Amortiguadores

Los amortiguadores de techo son de las soluciones más

utilizadas como para mejorar el aislamiento acústico de todo tipo de

recintos, desde bares, a salas de ensayo auditorios, etc. Los techos

suspendidos mediante amortiguadore

que está calculado para el peso que acabará soportando una vez

instalado.

Sin embargo a la hora de ejecutar la obra puede pasar desde

que la instaladora haya cambiado el tipo de amortiguador a instalar,

hasta que el provee

notablemente. Los amortiguadores son uno de los elementos más

eficientes para aumentar el aislamiento acústico de una solución de

Figura 39. Instalaciones colgadas


Este principio es aplicable a cualquier tipo de instalación.

Si no queda más remedio que perforar algún trasdosado o


instalaciones por un mismo punto. Se debe evitar




aumentar los puntos conflictivos. Estos puntos se deberán

sellar con masa.

Para descolgar las instalaciones del techo no se perforará






suspendidos mediante amortiguadores usarán el tipo de amortiguador



la instaladora haya cambiado el tipo de amortiguador a instalar,

hasta que el proveedor los pesos a soportar se modifiquen



Figura 39. Instalaciones colgadas del techo

Acústica Fácil

48

Si no queda más remedio que perforar algún trasdosado o


instalaciones por un mismo punto. Se debe evitar




Estos puntos se deberán

Para descolgar las instalaciones del techo no se perforará






s usarán el tipo de amortiguador



la instaladora haya cambiado el tipo de amortiguador a instalar,

dor los pesos a soportar se modifiquen




49

trasdosado o techo, pero sólo si están trabajando correctamente. Por

ello es indispensable comprobar in –situ si los amortiguadores tienen

el grado de compresión que el fabricante recomienda como óptimo.

Se debe comprobar que La distancia D de compresión (caso 2)

es la óptima según las especificaciones del fabricante una vez estén

estos instalados. Los amortiguadores no funcionarán si no sufren

ninguna compresión (caso 1: sobredimensionados) o si están

excesivamente comprimidos (Caso 3: infradimensionados).

5º El sellado previo.

Por último una recomendación general a la hora de ejecutar

cualquier proyecto de aislamiento acústico. Se debe aplicar siempre

que sea posible una capa de mortero, de yeso o atornillar una placa

de yeso laminado al forjado que haga de techo. En el caso de las

paredes se debe comprobar que no existen huecos, grietas, agujeros

o cualquier rotura de los elementos base del local. En caso de

haberlas se aplicará una capa de mínimo 1 cm de mortero para sellar

completamente la solución de paredes.

Esto es necesario para evitar llevarnos sorpresas con respecto a

los cálculos realizados en el proyecto. Como hemos visto, los puentes

Figura 40. Compresión de los amortiguadores


50

acústicos y agujeros pueden reducir considerablemente la eficiencia

acústica de las soluciones, por lo que siempre es recomendable

realizar un sellado previo del recinto.


51

VI. Cómo ubicar altavoces para obtener el mejor sonido en distintos espacios


52

VI.I. Tipos de altavoces:

A la hora de reproducir un sonido, dividimos el rango

frecuencial en tres partes:

- Frecuencias altas: 4000-20000Hz.

- Frecuencias medias: 200-4000 Hz.

- Frecuencias bajas: 20-200Hz.

Cuando un sonido atraviesa el altavoz, las frecuencias altas,

producen un pequeño desplazamiento del cono del altavoz. Al

contrario que las frecuencias bajas, que producen un gran

desplazamiento del cono del altavoz.

Por lo tanto, resulta sencillo separar cada frecuencia en

altavoces preparados para emitir determinadas frecuencias (altas,

bajas o medias). A estos altavoces también se les puede llamar filtros

de frecuencias.

Existen tres tipos de altavoces en función de la frecuencia que

emiten:

1. Tweeters: Se utilizan para reproducir altas frecuencias (entre

2000Hz-20000Hz):

Figura 41. Divisores de frecuencia: Tweeters


53

2. Medios o squawkers: En este caso, los squawkers,

reproducen frecuencias medias (200Hz-2000Hz):

3. Woofers: Por último, los woofers, reproducen frecuencias

bajas (hasta 200Hz).

Figura 42. Divisores de frecuencia: Medios o Squakers

Figura 43. Divisores de frecuencia: Woofer


54

VI.II. Directividad de los altavoces:

Los diagramas de directividad de los altavoces muestran la

variación de la presión sonora en función del ángulo del altavoz. Esto

es, para una distancia fija.

Según su directividad se pueden distinguir tres tipos de altavoces:

- Omnidireccionales: En este caso el altavoz emite sonido en

todas las direcciones/ ángulos:

- Bidireccionales: Los altavoces bidireccionales emiten sonido en

dos direcciones/ ángulos:

Figura 44. Directividad omnidireccional

Figura 45. Directividad bidireccional


55

Como se observa en el diagrama el altavoz emite sonido en las

direcciones donde el ángulo es de 0º y de 180º.

- Unidireccionales: Por último, los altavoces cuya directividad es

unidireccional, emiten sonido únicamente para una dirección o

ángulo:

En el caso del diagrama anterior, la dirección en la que emite

sonido el altavoz es aquella que forma un ángulo de 180º.

VI.III. Distribución de sistemas electrónicos en

función de las necesidades de un local:

A la hora de realizar la distribución de los altavoces hay que

tener en cuenta varios puntos:

1. La sensibilidad de los altavoces: El nivel de sensibilidad de un

altavoz es el nivel de presión sonora que hay a 1 metro de

distancia del mismo cuando se le aplica una señal sinusoidal

con una frecuencia = 1kHz.

Dependiendo de la distancia a la que se encuentre el receptor,

se calcula la potencia necesaria.

Figura 46. Directividad unidireccional


56

2. Altura de los altavoces:

Teniendo un altavoz omnidireccional como en el caso

anterior, el altavoz tiene una cobertura de 90º (+45º,-45º). La

altura hasta la zona de audición es igual a la distancia entre el

punto medio y los extremos de la zona de audición. Además en

estos extremos el nivel de presión sonora NPS disminuye en 3

dB.

En el caso de no ser un altavoz omnidireccional, el

fabricante dará la información de la cobertura del altavoz. La

siguiente imagen es la información de un altavoz bidireccional

de la marca Bosch. Dentro del círculo amarillo está el dato de

la cobertura del altavoz:

Figura 47. Altura del altavoz omnidireccional


57

Figura 48. Ficha técnica de un altavoz Bosch

3. Distancia entre altavoces:

Figura 49. Distancia entre altavoces


58

Para recubrir estas zonas donde el Nivel de Presión Sonora

disminuye 3dB (límites de la cobertura), podemos colocar otro

altavoz como en la imagen anterior. En los puntos límite de los

altavoces cae 3 dB el NPS, que se ven recompensados con la caída de

3 dB del altavoz contiguo.

4. Distribución de altavoces:

Distinguimos dos tipos de distribución de los altavoces en una

superficie:

4.1. Distribución al tresbolillo:

Figura 50. Distribución al tresbolillo-top


59

Según la superficie que se quiere cubrir, el número de altavoces

que se deber de utilizar son:

Número Altavoces = Superficie a cubrir/ S2

Ejemplo:

Queremos cubrir una superficie de 50 m2 utilizando la distribución al

tresbolillo. La separación entre altavoces es S= 2.

Los cálculos a realizar serán los siguientes:

Nº altavoces = 50/4= 12.5= 13 altavoces

Figura 51. Distribución al tresbolillo-front


60

4.2. Distribución cuadrática:

Figura 52. Distribución cuadrática-top


61

Según la superficie que se quiere cubrir, el número de altavoces

que se deber de utilizar son:

Número Altavoces = 2 · Superficie a cubrir / √" S2

Ejemplo:

Queremos cubrir una superficie de 50 m2 utilizando la distribución al

cuadrática. La separación entre altavoces es S= 2.

Los cálculos a realizar serán los siguientes:

Nº altavoces = 2 · 50/4√"= 100/(1.25·4)= 20 altavoces

Figura 53. Distribución cuadrática-front


62

VI.IV. Sonorización de conciertos al aire libre:

En el caso de conciertos al aire libre, se utilizan los llamados

line arrays de altavoces.

Un line array está compuesto por una serie de altavoces

colocados en línea. De esta forma los altavoces interfieren

constructivamente entre ellos evitando ondas de sonido innecesarias

para actuar como una única fuente sonora. Normalmente suelen ser

agrupaciones de dos o tres altavoces. Al agrupar un gran número de

altavoces existe el riesgo de cancelación de ciertas frecuencias,

llegándose a generar un sonido incluso peor que utilizando un único

altavoz.

Son utilizados para sonorizar conciertos al aire libre con el fin

de aportar refuerzo sonoro, pero además también son utilizan en

grandes salas.

Los line array modernos controlan las frecuencias de salida de

cada altavoz agrupándolos de forma que se separe baja, media y alta

frecuencia.

Por lo general, los line array tienen poca cobertura en vertical

(entre 5-10º) y gran cobertura en vertical (entre 100 y 120 º), por lo

que se van colocando uno encima del otro para cubrir toda la zona de

audiencia.

Figura 54. Line arrays en un concierto


63

Una característica fundamental que deben cumplir los line

arrays es la de estar correctamente colocados, es decir, controlar la

directividad vertical, así la energía sonora

se centra en el público y no se pierde por

encima de la audiencia.

También pueden colocarse en línea

horizontal. Es el caso normalmente de los

woofers a lo largo del escenario.

Otra característica fundamental es

que al juntar los altavoces como hemos

dicho anteriormente acústicamente

interfieren constructivamente, y dicha

energía tiene que ser uniforme a lo largo de

toda la audiencia.

Para colocar adecuadamente los line array se deben leer

detenidamente las instrucciones proporcionadas por el fabricante.

Figura 55. Line Array


64

VII. Entender cómo han sido diseñadas las mejores salas de conciertos del mundo


65

VII.I. Parámetros:

En primer lugar definimos varios de los parámetros más

importantes a la hora de diseñar salas de concierto, teatros, operas o

salas multiusos.

VII.I.I. Early decay Time:

El EDT es un parámetro subjetivo relacionado con el grado de

viveza de una sala y con el tiempo de reverberación. Se recomienda

que el valor medio de los EDT correspondientes a las bandas de 500

Hz y 1000 Hz sea del mismo orden que el Tmid para garantizar una

buena difusión del sonido.

En la curva del tiempo de reverberación podemos distinguir varias

caídas:

El EDT equivale al T10, y se define como 6 veces el tiempo que

se tarda desde que el foco emisor deja de radiar hasta que el nivel de

presión acústica cae 10 dB. El T20 es 3 veces el tiempo que se tarda

desde que el foco emisor deja de radiar hasta que el nivel de presión

acústica cae 20 dB. Por último el T30 es 2 veces el tiempo que se

tarda desde que el foco emisor deja de radiar hasta que el nivel de

presión acústica cae 30dB.

Idealmente, lo que ocurre con la caída del tiempo de

reverberación es lo siguiente:

Figura 56. EDT


66

El EDT es un parámetro subjetivo relacionado con el grado de

viveza de una sala y con el tiempo de reverberación.

El T20 se utiliza en salas de poco volumen para comparar

niveles de presión sonora y para medidas de corrección de

aislamiento acústico en edificación. Es el que más se parece a la

respuesta del oído humano. Por último el T30 es el preciso, se utiliza

para medidas de auditorios.

Por lo tanto, los valores recomendados en ingeniería acústica

corresponden a los recomendados para el tiempo de reverberación.

VII.I.II. STI:

El STI, es un parámetro asociado a la inteligibilidad de la

palabra. STI=1 significa que la inteligibilidad es total; STI=0 significa

que la inteligibilidad es nula. Se calcula a partir de la reducción de los

índices de modulación de la voz debido a la existencia de

reverberación y ruido de fondo en la sala.

El parámetro RASTI es un parámetro que surge de la

simplificación del STI para reducir así el tiempo de cálculo. Se calcula

reduciendo el número de bandas de octava y de frecuencias de

modulación.

Uno de los métodos para evaluar la inteligibilidad de la palabra

es utilizar pruebas subjetivas. Una de ellas consiste en que un locutor

dicta una lista de palabras.

Los oyentes apuntan estas palabras y el número de aciertos

reflejaría la calidad de inteligibilidad de la palabra en esa sala.

Normalmente esta prueba se utiliza para evaluar la acústica de

una sala destinada a conferencias, evaluar sistemas electroacústicos

o evaluar un sistema de intercomunicación a distancia.


67

Los valores recomendados en ingeniería acústica para el

parámetro RASTI son superiores a 0.6. Por el contrario no habrá una

buena inteligibilidad de la palabra.


parámetro STI están entre -14 y 12.5 dB. (Ver apartado IV.III)

VII.I.III. Claridad de la voz C50:

La claridad de la voz, C50 es un parámetro relacionado con la

inteligibilidad del mensaje oral. Compara la energía que llega del

sonido en las primeras reflexiones con las que llegan más tarde y

muestra el grado de separación entre los diferentes sonidos de un

mensaje oral.


parámetro C50 están por encima de los 2 dB. Si el valor calculado de

este parámetro está por debajo de los 2 dB, el mensaje oral emitido

resultaría confuso.

Figura 57. EDT


68

VII.I.IV. Sonoridad G:

La sonoridad es la diferencia entre el nivel producido por una

fuente en un punto de la sala y la misma fuente emitiendo con la

misma potencia dentro de una cámara anecoica en el punto situado a

10 metros de distancia.

La fuerza sonora o sonoridad refleja el grado de amplificación

producido por una sala. Además como la sonoridad está relacionada

con la difusión del sonido, el parámetro refleja también la

espaciosidad de la sala. Normalmente se utiliza en recintos

destinados a la música

Para calcular este parámetro normalmente se realizan dos

mediciones en dos posiciones diferentes: Colocando la fuente sonora

con un ángulo de 0º (posición frontal) y con un ángulo de 90º

(posición lateral).

En las siguientes imágenes se muestra un ejemplo de la medida

de este parámetro. En el primer caso la distancia entre el altavoz y el

micrófono es 10m, y se sitúan en una sala. En el segundo caso, la

sala es anecoica y la distancia entre el altavoz y el micrófono sigue

siendo 10m.

Figura 58. Sonoridad en una sala real


69

Los valores recomendados para el parámetro G en ingeniería

acústica están entre 4 y 5.5 dB, en el caso de salas de conciertos

vacías. Es decir, que la variación del sonido en toda la sala no supere

los 1.5 dB. Por el contrario nos encontraremos con una gran

amplificación o poca amplificación del sonido en las diferentes zonas

de la sala.

VII.I.V. Eficiencia lateral LF:

El parámetro LF puede ser físicamente entendido como la

relación de energía que llega lateralmente al oyente en los primeros

80 ms, obtenida mediante un micrófono con patrón en forma de

ocho, y la energía recibida por un micrófono omnidireccional en la

misma posición, es decir que llega al oyente en todas las direcciones

durante el mismo intervalo de tiempo.

Cuanto mayor sea este parámetro LF, mayor será el grado de

espaciosidad del sonido. Por lo tanto reflefa el grado de espaciosidad

del sonido.

Los valores recomendados en ingeniería acústica son superiores

a 0.19 para el caso de salas vacías. De esta forma la sensación de

espaciosidad será mayor y mejor resultará la valoración subjetiva de

la calidad acústica de la sala.

Figura 59. Sonoridad en una sala anecoica


70

VII.I.VI. Calidez acústica (BR):

Se define calidez acústica como la relación existente entre el

tiempo de reverberación a frecuencias graves y el tiempo de

reverberación a frecuencias medias:

BR = #$��#$�

#$��#$� (Graves)

Los valores recomendados son: BR ≥ 1.1 para salas ocupadas

VII.I.VII. Brillo (Br):

Se define como la relación entre el tiempo de reverberación a

frecuencias agudas y el tiempo de reverberación a frecuencias

medias:

BR = #$�#$�

#$��#$� (agudos)

Los valores recomendados son: '( ≥ 0.87 para salas de conciertos

ocupadas.

VII.I.VIII. Claridad musical (C80):

Se define como la relación existente entre la energía sonora que llega

al oyente durante los 80 ms desde la llegada del sonido directo y la

que llega después de los 80ms. La unidad de medida es el dB:

C80 = ,-./0í1 21341 563 7�83

,-./0í1 1 �1/49/ :. 563 7�83 (dB)

Los valores recomendados son:

−4 ≤ >7� ≤ 0 ?@'A; para salas vacías.

−2 ≤ >7� ≤ 2 ?@'A; para salas ocupadas.

El C80 es el promedio de las bandas de 500Hz, 1kH y 2kHz.


71

VII.III. Royal Albert Hall, Londres:

El famoso Royal Albert Hall, ha sufrido múltiples cambios desde

su construcción.

Con forma de anfiteatro y un volumen de 86650m3 (unas 10

veces más que cualquier ópera Europea) está diseñado por capas y

salas circundantes como se muestra en la siguiente imagen. Para

cubrir la inmensa área del techo se colocó una estructura de vidrio

sobre un armazón de hierro.

Figura 60. Plano del Royal Albert Hall


72

Podemos distinguir 5 etapas desde su construcción hasta el

momento de la inauguración final en 1971:

1. La primera actuación que recogió el Royal Albert Hall fue un

discurso del Príncipe de Wales. El resultado, comentado por el

periódico The Times, fue un discurso destacado por el gran eco

que despertaba de todos los lugares, y se repetían las palabras

llegando incluso a un tono burlón.

Para solventar este problema, se colocó un velarium (especie de

toldo usado en la época del imperio romano) de tela estirado a lo

largo de la cúpula. Pero no se consiguió eliminar este eco.

2. El siguiente intento de eliminar el eco en el Royal Albert Hall fue

colocar una malla de cables (en forma de redes de conejos) a

través del hall. Pero de nuevo fueron simples deducciones.

Figura 61. Vista en planta del Royal Albert Hall


73

3. En 1941 estaba programada una nueva actuación (Promenade

Concert) en la cual, durante los preparativos tomaron la decisión

de instalar reflectores sobre la orquesta. Este reflector eliminó

muchos de los caminos del eco.

4. Después de unos años, se optó por eliminar el velarium de tela y

colocar aluminio estirado en el interior de la cúpula acompañado

de lana mineral. Sin embargo, incluso con estos cambios, el eco

secundario todavía permanecía.

5. Solamente se consiguió eliminar el eco por completo sobre el año

1970, cuando se instalaron unos “platillos flotantes” suspendidos

sobre el techo.

A pesar de esto, las primeras reflexiones originadas por los

platillos suspendidos, generan un mayor nivel sonoro en los

asientos colocados a mayor altura.

Figura 62. “Platillos flotantes” instalados en el Royal Albert Hall


74

Con todas estas modificaciones, el Royal Albert Hall fue judgado

subjetivamente como el menos claro, el más reverberante el menos

íntimo y el más tranquilo.

Por último, objetivamente el Royal Albert Hall quedó definido con

un largo tiempo de reverberación y un bajo nivel de presión sonora.

El tiempo de reverberación con la sala ocupada, resulta bastante

largo para las medias frecuencias y la claridad resulta todavía más

alta de lo esperada.

Para finalizar, se muestran a continuación varias gráficas de estos

resultados objetivos:

Figura 63. Características objetivas, Royal Albert Hall

guía ingeniería acústica fácil

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