Mejoramiento Acustico

Mejoramiento acústico

En el presente ensayo se plantea como tema de estudio el mejoramiento acústico, o también llamado, insonorización.

En principio, se hará mención de lo que es el sonido, para luego meternos de lleno a la acústica de diversos espacios (cerrados y abiertos) y como se puede mejorar la misma.

Sonido

Los sonidos son los efectos de las vibraciones rápidas de los cuerpos, que se propagan en los medios materiales y excitan el órgano de la audición. El tímpano capta las vibraciones del aire y las lleva al cerebro como información que allí, en el cerebro, se transforma en la sensación “sonido”.

Los sonidos se distinguen en tres características: la altura, cualidad que distingue un sonido grave de otro agudo y que depende de la frecuencia de las vibraciones de la fuente sonora; la intensidad, cualidad que distingue un sonido débil de uno fuerte y que depende de la amplitud de las vibraciones; y el timbre, cualidad que distingue dos sonidos emitidos por dos instrumentos diferentes y que depende de la complejidad de las vibraciones. Todos los medios materiales pueden transmitir el sonido, pero no puede hacerlo el vacío. En el aire, a 0°C, la velocidad de propagación es de 340 m/seg. , esta velocidad aumenta con la temperatura, y es mayor en los líquidos y sólidos. Los sonidos percibidos por el hombre tienen una frecuencia comprendida entre 16 y 20000 Hz.

Nivel de intensidad

(dB) Intensidad

(W/m²) Sonido

0 10-12 Umbral de audición

10 10-11 Susurro de las hojas

20 10-10 Cuchicheo (a 1 m de distancia)

30 10-9 Casa tranquila

40 10-8 Casa normal, oficina tranquila

50 10-7 Oficina normal

60 10-6 Conversación normal, tráfico normal

70 10-5 Oficina ruidosa, calle animada

80 10-4 Tráfico intenso, comedor escolar

90 10-3 Ferrocarril subterráneo

100 10-2 Taller de maquinaria, discoteca

120 100 Taladro neumático (a 2 m de distancia), avión despegando; umbral del dolor

140 10² Avión a reacción (a 30 m de distancia)

(El dB es un valor lineal, quiere decir que los valores medidos son los valores tomados como validos sin que sufran ninguna alteración).

Propagación del sonido

Un foco sonoro origina una perturbación mecánica en el medio. Esta perturbación hace vibrar las moléculas existentes alrededor del foco. Éstas a su vez, hacen vibrar a sus vecinas, y así sucesivamente, hasta la atenuación total por absorción energética del medio transmisor. El sonido se difunde por el medio debido a esta vibración molecular que se transmite de molécula a molécula produciéndose un transporte de energía pero no de materia.

La propagación está ligada a diferentes fenómenos:

• La Transmisión: Paso de un cuerpo a otro

• La Reflexión: Incidencia sobre una superficie reflectante

• La Difracción: Encuentro con un obstáculo

• La Difusión: Incidencia sobre una superficie difusora

• La Resonancia: Aumento de la amplitud de las vibraciones, cuando las características del medio están ligadas a la frecuencia del sonido.

• Las Interferencias: Variaciones regulares de intensidad que se manifiestan en una superficie en la que interfieren dos o más ondas sonoras, producidas por dos o más fuentes favorablemente situadas.

Objetivo de el mejoramiento acústico

El objetivo del mejoramiento acústico de una sala o recinto es conseguir un grado de difusión acústica uniforme en todos los puntos del mismo. Con ello se pretende mejorar las condiciones acústicas de sonoridad aumentando el confort acústico interno de la sala. Fue emprendido por primera vez, por el profesor W. C. Sabine en 1895 y su aportación puede resumirse en:

• Las propiedades acústicas de una sala están determinadas por la proporción de energía sonora absorbida por paredes, techos, suelos y objetos.

• La proporción de sonido absorbido está ligado al tiempo que un sonido emitido en la sala desaparezca después de suprimir el foco sonoro.

Campo sonoro en una sala

El sonido producido por una fuente sonora dentro de una sala incide sobre las superficies límites del mismo, tendiendo estas reflexiones a aumentar el nivel de presión acústica en el recinto. El campo sonoro dentro del recinto esta formado por dos partes:

Sonido directo: que va desde la fuente al observador, siendo el mismo que tenemos bajo las condiciones de campo libre.

Campo sonoro reverberante: sonidos reflejados que ven desde la fuente al recetor después de una o mas reflexiones en las superficies.

Un buen acondicionamiento acústico exige que la energía reflejada sea mínima, con lo cuál, la calidad de un tratamiento acústico de un recinto vendrá determinada por la capacidad de absorción de los materiales que recubren sus superficies límites. Son de uso general materiales altamente porosos, de estructura granular o fibrosa.

Esquema del patrón de reflexiones en una sala típica y reflectograma en un sector de la platea.

Reverberación

El tiempo de reverberación es el lapso de tiempo necesario para que las ondas se anulen luego de reflejarse en los bordes de la sala estudiada. Según Sabine , el tiempo de reverberación es :

T = 0,16 V / A

Siendo V el volumen en m3 y A la absorción en m2.

La importancia de elegir un tiempo de reverberación adecuado viene dada por el destino de la sala. Se ha encontrado que para satisfacer las mejores condiciones acústicas el tiempo de reverberación no debe superar los 2 segundos. Como los coeficientes de absorción dependen de la frecuencia, el tiempo de reverberación dependerá de la frecuencia. Por lo tanto, es necesario especificar el tiempo de reverberación para las frecuencias más representativas que usualmente son 125, 250, 500, 1000, 2000 y 4000 Hz. El trabajo inicial de Sabine sobre el tiempo de reverberación se limitaba a una frecuencia de 500 Hz., por lo que la costumbre ha establecido que cuando se habla de tiempo de reverberación sin especificar alguna nos refiramos a la frecuencia de 500 Hz

Tipos de materiales utilizados

Se distinguen tres tipos de materiales utilizados en la construcción de

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