Práctica de metrología acústica

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Introducción

Sabemos que el tiempo de reverberación en un recinto es de suma importancia, pues este define las cualidades acústicas de un recinto, es decir, que tan apto es para ciertos usos, uno de los usos más comunes es en el audio ya sea en recintos para shows en vivo, en estudios de grabación, o en cuartos de ensayo. Es por eso que en esta práctica mediremos el tiempo de reverberación de un cubículo “cubo B” que se encuentra en la escuela de música del estado de Hidalgo. Dicho cubículo está habilitado para servir como cuarto de ensayo para piano. Si bien este cubículo es un poco pequeño, a simple vista este tiene las condiciones apropiadas para cumplir su función satisfactoriamente tanto espacialmente como acústicamente, es por eso que en la práctica de hoy comprobaremos estos datos.

Objetivo

1. Calcular el tiempo de reverberación del cubículo “cubo B” de la Escuela de Música del Estado de Hidalgo.
2. Comparar el valor calculado con el valor medido.
3. Comparar el valor medido con un valor óptimo de cuartos de ensayo.

Marco teórico

¿Qué es el tiempo de reverberación?

El tiempo de reverberación se define como el tiempo que tarda la intensidad del sonido en descender a 60 dB. Para determinar la longitud de este tiempo, se utilizan distintas partes de la curva de reverberación.

El tiempo de reverberación (TR) es un parámetro que se utiliza para cuantificar la reverberación de un determinado recinto. Se define como el tiempo que transcurre hasta que decae a una determinada intensidad las reflexiones de un sonido directo.

La reverberación en una sala modifica de forma importante sus cualidades acústicas. Para que la sonoridad sea la adecuada, el tiempo no debe ser alto ni bajo, sino ajustarse al uso que tendrá la sala. Así, salas con tiempos bajos o «secas» pueden ser aptas para teatro o palabra hablada pero poco adecuada para la audición de música. Al mismo tiempo, diversos géneros de música exigen diferentes tiempos, en general mucho mayores que el considerado óptimo para la palabra. Todo esto hace muy difícil encontrar salas polivalentes, aunque mediante diversas técnicas es posible «afinar» una sala o variar su tiempo de reverberación.

¿Qué es el decible?

Permite expresar: magnitudes eléctricas, magnitudes acústicas, magnitudes mecánicas, otras magnitudes físicas.

El decibel para expresar magnitudes eléctricas usualmente se distingue de dos formas de uso.

1.- Permite expresar la relación logarítmica entre dos magnitudes de la misma naturaleza.

2.- Permite expresar la relación logarítmica entre dos magnitudes de la misma naturaleza,

Tomando una de ellas como referencia.

Log significa el logaritmo decimal (en base 10). La unidad utilizada para expresar el nivel de presión sonora es el decibel, abreviado dB. El nivel de presión sonora de los sonidos audibles varía entre 0 dB y 120 dB. Los sonidos de más de 120 dB pueden causar daños auditivos inmediatos e irreversibles, además de ser bastante dolorosos para la mayoría de las personas.

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Con:

n: Número de decibel.

R: Magnitud que se está midiendo.

Ro: Magnitud de referencia.

Otro motivo para utilizar una escala logarítmica se basa en el hecho de que el oído humano tiene una respuesta al sonido que se parece a una función logarítmica, es decir, la sensación que se percibe es proporcional al logaritmo de la excitación recibida. Este hecho es muy fácil de comprobar, ya que el colocar juntas dos fuentes de ruido idénticas no produce el doble de sensación que una sola.

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¿Qué es un PAA3?

El PAA3 es un analizador de audio de alta precisión que ofrece una amplia variedad de herramientas de análisis para sonido. Las características incluyen análisis de espectro en tiempo real de 31-bandas, RT60, SPL y medidor de línea, generador interno, programa del ajuste de EQ, calibración del micrófono y capacidades de chequeo de fase de altavoz.

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Desarrollo

1. Realizamos las mediciones espaciales del cubículo “Cubo B” para obtener tanto el volumen de la sala como el área de las distintas superficies de distintos materiales que componen la sala y los resultados fueron los siguientes:

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El volumen de la sala es de: 7.53 m3

Las Áreas de cada superficie son las siguientes:

1. Como podemos notar tenemos distintos materiales en el cubículo, yeso, madera y cristal, por lo tanto, lo que hicimos posteriormente fue buscar los coeficientes de absorción de dichos materiales. [pic 13]

Los valores que utilizaremos serán los siguientes:

1. Utilizando la formula de TR60 hicimos los cálculos para obtener el tiempo de reverberación calculado

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El tiempo de reverberación de la sala calculado fue de:

TR60 = .82 segundos

1. Se realizaron 4 mediciones de TR60 dentro de la sala con ayuda del PAA3 y un micrófono de medición con ruido rosa y las mediciones obtenidas fueron las siguientes:

Promedio en ruido rosa de TR60= .7075 segundos

1. Posteriormente realizamos 4 mediciones cada 3 segundos a distintas frecuencias con ayuda del PAA3 y el micrófono de medición para compararlos con los resultados de matlab y los resultados fueron los siguientes:

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