....Acústica geométrica

V.2. Acústica de grandes recintos

En la medida que se tiene un recinto muy grande con respecto a las longitudes de onda del sonido se tendrían un número muy elevado de reflexiones en un tiempo corto, lo cual complicaría el análisis, por lo cual se utilizan técnicas estadísticas siendo el cálculo de la reverberación la más importante.

Uno de los factores mas importantes para caracterizar la respuesta sonora de un ambiente es el efecto de absorción de los materiales y muebles que contiene.

V.2.1. Materiales absorbentes

Para definir la absorción a se establece como 1 el máximo de esta cantidad y es igual a la absorción que tendría una ventana abierta de un metro cuadrado ( ver figura V.7 ) , mientras que se establece que su mínimo es igual al comportamiento de una pared perfectamente reflectora. Los valores intermedios corresponden a materiales que, de alguna manera, transforman la energía de las ondas sonoras en algún otro tipo, por ejemplo energía térmica, vibraciones, etc.

Es de destacar que el comportamiento absorbente de un material no depende solo de su constitución sino, también de la forma como esté montado.

Considerando un montaje como el indicado en la Fig. V.8 se tiene que la absorción del conjunto se puede describir con la siguiente ecuación[4]:

(V1)

Donde:

r_s = resistencia al flujo del material.

r_oC = impedancia acústica del aire.

d = Distancia a la pared.

Material	125	250	500	1000	2000	4000
Piso de Concreto	0.02	0.02	0.02	0.04	0.05	0.05
Piso de Madera	0.15	0.2	0.1	0.1	0.1	0.1
Piso de alfombra	0.1	0.15	0.25	0.3	0.3	0.3
Pared de ladrillos	0.05	0.04	0.02	0.04	0.05	0.05
Cortinas	0.05	0.12	0.15	0.27	0.37	0.5
Personas sentadas	0.18	0.4	0.46	0.46	0.51	0.46
Vidrio	0.04	0.04	0.03	0.03	0.02	0.02

En la tabla 2 tenemos los coeficientes de absorción de un grupo de materiales típicos para la construcción de salas.

Recomendaciones para una Absorción efectiva

• Los materiales absorbentes se deben aplicar a las superficies que contribuyan a una reverberación excesiva, produzcan ecos audibles o enfoquen la energía sonora. Recordar que doblar la absorción reduce la reverberación a la mitad.
• No se deben usar materiales absorbentes en aquellas superficies que deben producir reflexiones útiles ( menos de 50 ms de retardo), en especial en los auditorios y salones de clase.

V.2.2. Camino Libre Promedio (Mean Free Path MFP).

Consiste en la distancia promedio recorrida entre reflexiones en un espacio[5]:

(V2)

donde

V=volumen

S= superficie

Por ejemplo, si se tiene un cubo de 10 metros de aristas las ondas recorrerán un promedio de 16.6 metros entre reflexiones.

V.2.3. Frecuencia de recinto grande.

Es la frecuencia a partir de la cual el recinto se comporta con un salón grande, esto es, el número de modos de resonancia es muy grande.

(V3)

donde: RT60 es el tiempo de reverberación que será desarrollado en V.2.6 y V=volumen.

Si se tiene un salón con 2 seg. de tiempo de reverberación y un volumen de 1000 m3 la frecuencia a partir de la cual se puede considerar un recinto grande es : 90 Hz

V.2.4. Estructura fina del sonido en un ambiente [7]

Dentro de un ambiente se tiene que, en un punto dado llega un conjunto complejo de ondas sonoras que pueden clasificarse de acuerdo con su orden de llegada y a su densidad temporal, por esto tenemos que se cumple la estructura indicada en la figura V.10 donde se tiene:

• Sonido Directo : aquel que llega sin ningún tipo de obstáculo desde la fuente hasta el punto de medición.
• Reflexiones Tempranas: Son las debidas a las primeras reflexiones del techo y las paredes adyacentes a la fuente sonora. Son de gran importancia debido a que proporcionan información perceptual sobre las dimensiones de la sala. Deben ser fuertes y estar comprendidas dentro de la ventana tiempo-amplitud del efecto Haas.
• Tiempo de decaimiento de la señal: Es la porción de la señal posterior a las reflexiones tempranas y que, de ser muy densas en el dominio del tiempo se llaman Reverberación.

Nivel Sonoro en un recinto......