2. Acústica de recintos
La acústica de recintos apunta a
resolver dos tipos diferentes de problemas
- aislamiento acústico
- tratamiento acústico de un recinto
2.1 Aislamiento acústico
De alguna manera relacionado con
lo visto anteriormente, es decir, el combate del ruido. Aquí se trata de
impedir que sonidos indeseados ingresen a un recinto.
El nivel de aislamiento necesario dependerá de la función que se le
asigne al recinto. Los niveles de "ruido de fondo" admisibles no son
iguales en un estudio de grabación, una biblioteca o una oficina. Un error
en la determinación de estos valores puede provocar consecuencias
negativas en los objetivos que se pretenden alcanzar - es decir, en el
funcionamiento normal de dicho recinto.
Las medidas a tomar para alcanzar los niveles deseados de aislamiento
dependerán de la ubicación física del recinto y de las condiciones de
producción sonora a su alrededor. La elección de una buena ubicación
física puede significar un ahorro en los costos de implementación de las
medidas de aislamiento.
Esencialmente hay dos tipos de transmisión sonora que se deben evitar:
las ondas sonoras que se transmiten por el aire (transmisión aérea ) y las
que se transmiten por la estructura de la edificación (transmisión
estructural).
En general, la ley de la masa indica que sólo la masa aísla
acústicamente. Es decir, ante situaciones críticas, se necesitarán paredes
muy anchas y pesadas para lograr los objetivos deseados. También puede
aprovecharse la disipación que se produce cuando una onda sonora cambia de
medio, de manera que las paredes en forma de "sándwich" (compuestas por
varias capas de materiales, incluso aire) suelen ser más eficientes que
las de un solo material. En casos extremos deberá recurrirse a las dobles
paredes, o lo que se conoce como el principio de la casa dentro de la
casa.
En casos especiales la transmisión estructural podrá evitarse mediante
la construcción de pisos y techos flotantes, que están unidos a las
paredes sólo en unos pocos puntos, y mediante mecanismos diseñados para
amortiguar especialmente la transmisión de la onda sonora.
2.2 Tratamiento acústico
El tratamiento acústico necesario
para un recinto depende también de la función de dicho recinto. El
tratamiento acústico tiene por objetivo general lograr una distribución
uniforme del sonido dentro de un recinto. La distribución uniforme refiere
tanto a la intensidad como al rango de frecuencias de los sonidos.
2.2.1 Energía
La energía sonora que se produce, por
ejemplo, cuando hablamos no es suficiente para llegar a un conjunto de
personas, aún ubicadas en nuestras cercanías. Esto es detectable cuando se
ingresa a una de las llamadas "cámaras anecoicas" (recintos en los cuales
la absorción sonora es máxima y, en consecuencia, la reflexión sonora es
mínima).
Las reflexiones del sonido en las superficies delimitantes contribuyen
a aumentar la energía sonora que llega a un oyente ubicado dentro de un
recinto. Pero dichas reflexiones modifican al mismo tiempo las
características cualitativas del sonido.
2.2.2 Timbre
En primer lugar porque los distintos
materiales distribuidos por la superficie delimitante en los cuales se
produce la reflexión tienen coeficientes de absorción (y, por
consiguiente, de reflexión) distintos. Y en segundo lugar porque el
coeficiente de absorción de un material es dependiente de la frecuencia,
lo que implica que la mera reflexión de una onda sonora sobre un material
dado producirá una modificación tímbrica, al afectar las características
de frecuencia de ese sonido.
2.2.3 Reverberación
Por otra parte las diferencias
temporales (o retardos) con que las distintas reflexiones llegan al oyente
-producto de las diferentes distancias que deben recorrer las ondas-
provocan otra modificación en las características sonoras a partir de lo
que se conoce como reverberación.
Si dos señales (casi) idénticas llegan a nuestro oído con diferencias
temporales (retardos) menores al tiempo de integración del oído (50 ms
como dato general, pero fuertemente dependiente de las características del
sonido), entonces nuestro sistema auditivo no las identificará como dos
señales independientes, sino que las integrará en una sola señal. (En caso
que el retardo sea mayor que el tiempo de integración del oído se produce
lo que conocemos como eco.)
El sonido adquirirá una característica particular, que es lo que
definimos como espacialidad. La espacialidad de un sonido permite
determinar propiedades del recinto en las cuales se produce el sonido, en
particular sus dimensiones. También permite determinar la distancia a la
cual se encuentra la fuente sonora.
2.2.4 Tiempo de reverberación
Así como la reverberación
modifica ciertas características del sonido (espacialidad), el sonido
parece también más "largo". Se define el tiempo de reverberación (T) como
el tiempo en que demora un sonido en disminuir 60 dB (o un millón de
veces) después de apagada la fuente sonora.
El tiempo de reverberación es directamente proporcional al volumen del
recinto e inversamente proporcional a la absorción equivalente, que es la
sumatoria del producto de los coeficientes de absorción de cada uno de los
materiales que están distribuidos en la sala, por la superficie que ocupa
dicho material.
2.2.5 Tiempos óptimos de reverberación
Los tiempos óptimos
de reverberación dependen de la función del recinto. Un salón de clase
requerirá un tiempo de reverberación corto (por ejemplo, T = 0.7 - 0.8 s),
mientras que una sala destinada a la actividad musical requerirá T
mayores.
T óptimo dependerá también del género musical. La música de cámara
requiere T menores (quizás T = 1.25 - 1.5 s), mientras que la música para
orquesta exige T mayores (hasta T = 2.5 s). La música de órgano necesita T
mucho mayores (T = 3 - 4 s).
Finalmente diferentes estilos pueden requerir T diferentes. La música
de Palestrina necesita T mayores que la de Bach. La música de orquesta de
Haydn menos que la de Mahler.
Las cifras indicadas son de referencia y no deben tomarse como valores
inmodificables.
2.2.6 Medidas de acondicionamiento
Para el
acondicionamiento acústico se cuenta esencialmente con tres tipos
distintos de principios.
Los materiales porosos absorben principalmente frecuencias agudas. Las
placas vibrantes se diseñan para absorber frecuencias graves. Y los
llamados resonadores de Hemlholtz poseen una alta selectividad en la
frecuencia que absorben. En general, los materiales diseñados suelen ser
una combinación de los principios expuestos anteriormente.
Los difusores son superficies en las que el sonido no se refleja
uniformemente con respecto a la dirección en la cual llega el frente de
onda. Son útiles para lograr una mejor distribución del sonido en el
recinto.
Dado que la relación entre el campo sonoro directo y el difuso
determinará psicoacústicamente la distancia a la que percibimos una fuente
sonora, suele ser conveniente tomar medidas para incrementar el campo
sonoro directo en diferentes ubicaciones del recinto.
El escenario elevado por encima de la platea, o la platea en escalera
(como en los teatros griegos antiguos) ayuda a evitar que los espectadores
de las primeras filas absorban el sonido directo que debería llegar a los
espectadores más atrás de ello.
También sueles aprovecharse las reflexiones en las paredes laterales y
en el techo. Para esto último suelen colgarse paneles (llamadas "nubes")
que dirigen el sonido directo a las diferentes ubicaciones de
espectadores.
3. Acústica y urbanismo
{EN CONSTRUCCIÓN}
