ACÚSTICA (II).

- 3. PROPAGACIÓN DEL SONIDO EN UN RECINTO CERRADO.

- 3.1. SONIDO DIRECTO: Su energía sólo depende de la distancia a la fuente sonora.

- 3.2. SONIDO REFLEJADO: Su energía depende de: 1. camino recorrido por el rayo

sonoro y 2. grado de absorción de los materiales del recinto.

Así tenemos 2 zonas características diferentes:

- PRIMERAS REFLEXIONES: aquellas que llegan inmediatamente después del

sonido directo. Llegan de forma más DISCRETIZADAS que las tardías.

Reflexiones de ORDEN BAJO (orden < 3). Tiene un límite temporal de

aproximadamente 100ms desde la llegada del sonido directo. Dependen de la

forma y volumen del recinto.

- REFLEXIONES TARDÍAS: que constituyen la cola reverberante.

- ECOGRAMA: Representación gráfica temporal de la llegada de las reflexiones.

- 3.3. ESTUDIO DE LAS PRIMERAS REFLEXIONES. ACÚSTICA GEOMÉTRICA.

- PRIMERAS REFLEXIONES: Dependen de:

1. las formas geométricas del recinto.

2. son específicas de cada punto.

3. determinan las características acústicas del recinto.

- HIPÓTESIS ELEMENTAL: para calcular el ecograma asociado aun pto

cualquiera, se tratan los rayos sonoros como si fueran rayos de luz y verifican

la LEY DE LA REFLEXIÓN.

- ACÚSTICA GEOMÉTRICA: Análisis acústico basado en la hipótesis de las

reflexiones.

- REFLEXIONES ESPECULARES: para que se den la superf de reflexión debe ser:

1. De grandes dimensiones respecto a la del sonido.

2. Su superficie es LISA y muy REFLECTANTE.

3. Es RÍGIDA.

- DIFRACCIÓN: Se da si las dimensiones de la superficie son menores o iguales a

la . La onda sonora rodea la superficie y continua como si el obstáculo .

- DIFUSIÓN: Es una reflexión de la onda en múltiples direcciones, se produce si

la superficie tiene irregularidades del tamaño de la .

- 3.4. ECOS. PERCEPCIÓN SUBJETIVA DE LAS PRIMERAS REFLEXIONES: Las reflexiones

que llegan dentro de los primeros 50ms desde la llegada del sonido directo son

integradas por el oído humano, su percepción no se diferencia del sonido directo.

- REFLEXIONES PRIMEROS 50ms: mejoran la inteligibilidad y la sonoridad.

- REFLEXIONES DESPUÉS 50ms: empeoran la inteligibilidad, son percibidos

como una repetición del sonido directo, esto es ECO.

- 4 zonas características:

- Zona A: La reflexión llega antes de los 50 ms: el oído integra la

reflexión y se da un aumento de inteligibilidad y de sonoridad.

- Zona B: La reflexión llega antes de los 50 ms: con un SPL más elevado,

el oído integra la reflexión, pero se desplaza la localización de la fuente

sonora hacia la superficie generadora de la reflexión.

- Zona C: La reflexión llega después de los 50 ms, no es perjudicial para

la inteligibilidad, ya que su SPL es bajo.

- Zona D: La reflexión llega después de los 50 ms, con un SPL más

elevado, la reflexión es percibida como un eco y se produce una

pérdida de inteligilidad.

- 3.5. ECO FLOTANTE: Repetición múltiple, en un breve intervalo, del sonido generado

por una fuente sonora. Se da cuando la fuente se encuentra entre 2 superficies lisas,

paralelas y muy reflectantes.

- 3.6. MODOS PROPIOS DE LA SALA. ACÚSTICA ONDULATORIA: La combinación de

ondas incidentes y reflejadas en una sala da lugar a interferencias constructivas y

destructivas. Aparecen las llamadas ondas estacionarias o MODOS PROPIOS.

- MODO PROPIO: Cada uno está asociado a una frecuencia y caracterizado por

un SPL que varía en función del pto considerado. El nº de modos es ilimitado.

La densidad de modos aumenta con la frecuencia.

- COLORACIÓN: La presencia de estos modos provoca en cada punto una

concentración de energía alrededor de las diversas frecuencias propias, que le

confiere un sonido característico a cada sala. Este sonido es la coloración.

Las frecuencias propias asociadas a los diferentes modos propios dependen de la

geometría y de las dimensiones del reciento, su cálculo es muy complejo. Sólo en

recintos de forma paralelepipédica con superficies totalmente reflectantes es posible

calcularlos mediante la fórmula de RAYLEIGH: = 172,5

- Se busca una distribución uniforme de los modos propios en el espectro frecuencial.

- Como la densidad de modos propios aumenta con la f, a partir de cierta f el concepto

de coloración deja de tener sentido. A esto se llama frecuencia límite.

- FRECUENCIA LÍMITE: se calcula con la expresión: = 1849

El efecto de los modos propios tiene incidencia para salas pequeñas, no afecta a

grandes salas.

- 3.7. BALANCE ENERGÉTICO SONORO: Si una fuente irradia energía de forma continua,

tras un tiempo, se alcanza un ESTADO DE EQUILIBRIO en el que la absorción acústica

producido por los superficies del recinto se iguala con el aporte de la fuente. Se da un

BALANCE ENERGÉTICO SONORO. Así tras cierto tiempo la energía en cualquier punto

de la sala alcanza el punto de equilibrio.

- Cuando cesa la fuente la presión sonora disminuye hasta desaparecer. La rapidez en

la atenuación del sonido depende de la absorción de las superficies del recinto.

- REVERBERACIÓN: El grado de permanencia del sonido cuando la fuente cesa.

- 3.8. CAMPO DIRECTO Y REVERBERANTE. NIVEL TOTAL DE PRESIÓN SONORA.

- ENERGÍA SONORA TOTAL: Es la SUMA de:

- 1. Energía de Valor Variable: que corresponde al sonido directo y

disminuye al alejarse de la fuente.

- 2. Energía de Valor Constante: corresponde al sonido reflejado.

-PRESIÓN SONORA TOTAL: Es la suma de la presión del sonido directo

(disminuye con la dist) y de la presión del sonido reflejado (constante).

- CAMPO DIRECTO: Predomina el sonido directo, es la zona más cercana a la

fuente. El SPL, llamado NIVEL DE CAMPO DIRECTO ( ), disminuye 6 dB cada

vez que se dobla la distancia a la fuente.

- CAMPO REVERBERANTE: Predomina el sonido reflejado, es la zona más

alejada de la fuente. El SPL, llamado NIVEL DE CAMPO REVERBERANTE ( ), es

constante.

- DISTANCIA CRÍTICA ( ): Distancia para la cual = . = 0,14

Donde: Q es el factor de directividad y R es la constante de la sala R =

= ; = + + … + ; = superf total recinto

- 3.9.TIEMPO DE REVERBERACIÓN. RT: Sirve para cuantificar la reverberación de un

recinto. Se define como el tiempo que pasa desde que cesa la fuente hasta que el SPL

desciende 60 dB respecto al valor inicial.

- RT grande recinto VIVO, (naves industriales, iglesias,…)

- RT pequeño recinto APAGADO, (locutorio, estudio de grabación,…)

El RT varía con la f, disminuyendo RT cuando f crece.

- 3.10. VALORES RECOMENDADOS DE RT.

- RT MEDIO: Cuando se tiene un único valor recomendado de RT para un

recinto, se hace referencia al RT obtenido como media aritmética de los

valores de las bandas de 500 Hz y 1KHz. Se representa . Este valor

depende del volumen del recinto y de su actividad.

- Salas destinadas a la PALABRA: RT BAJOS = 0,7 - 1 sg.

- Salas de CONCIERTOS: RT ALTOS = 1,3 - 1,7 sg.

- RT recomendados: - Locutorio de radio 0,2 - 0,4.

- Salas de conferencias 0,7 - 1,0.

- Cine 1,0 - 1,2.

- Sala Polivalente 1,2 - 1,5.

- Teatro de Ópera 1,2 - 1,5.

- Salas de conciertos - música de cámara 1,3 - 1,7.

- música sinfónica 1,8 - 2,0.

- órgano y canto coral 2,0 - 3,0.

- 3.11. CÁLCULO DEL RT:

- FÓRMULA DE SABINE: RT = 0,161 (sg) ; =

- COEF. DE ABSORCIÓN ( ): Es el grado de absorción del sonido de un material.

= Los valores varían entre 0 (reflejante) y 1 (absorbente).

- ABSORCIÓN DE UN MATERIAL (A): resultado de multiplicar por la superficie

del material. Su unidad es el SABIN.

- ABSORCIÓN TOTAL ( ): es la suma = + + … +

- COEF. ABSORCIÓN MEDIA: =

- El RT se puede expresar de la siguiente forma: RT =

- VALIDEZ: estas expresiones son válidas sólo si los recintos cumplen:

- Energía propagada con la misma probabilidad en todas direcciones.

- Geometría regular de la sala.

- inferior a 0´4.