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Acustica e insonorizacion de ambientes
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Acustica e insonorizacion de ambientes

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  • 1. PRINCIPIOS DE ACÚSTICA E INSONORIZACIÓN DE AMBIENTES • Introducción • Espectro audible • La intensidad sonora • Acústica arquitectónica o Frecuencia crítica • Coeficiente de Absorción o Tipos de materiales o Colocación de material absorbente • Tiempo de reverberación • Aislamiento AcústicoIntroducciónEl sonido es la sensación que se produce a través del oído en el cerebro y la causa físicaque lo determina. Estas son las vibraciones causadas por un medio elástico (el aire).Estas vibraciones se producen por el desplazamiento de las moléculas del aire debido ala acción de una presión externa. Cada molécula transmite la vibración a la que esta asu lado provocándose un movimiento en cadena. El sonido es el resultado de estosdesplazamientos. Volver ArribaEspectro AudibleSe considera como tal la gama de frecuencias entre 20 y 20000 Hz. Los sonidosinferiores a 20 Hz se llaman infrasonidos o subsonidos y a los que están por encima de20000Hz se los llama ultrasonidos. Este espectro varia según cada persono y se alteracon la edad por eso es muy importante cuidarlo y no exponerlo a sonidos o ruidos muyfuertes. Los sonidos graves van desde 20 a 300 Hz, los medios de 300 a 2000 Hz y losagudos de 2000 hasta 20000 Hz. A su ves este espectro de subdivide en octavas, elvalor máximo de cada de ellas es el doble del de la anterior. 1ª Octava 16 - 32 (Hz) 7ª Octava 1000 - 2000 (Hz) 2ª Octava 32 - 64 (Hz) 8ª Octava 2000 - 4000 (Hz) 3ª Octava 64 - 125 (Hz) 9ª Octava 4000 - 8000 (Hz) 4ª Octava 125 - 250 (Hz) 10ª Octava 8000 - 16000 (Hz) 5ª Octava 250 - 500 (Hz) 11ª Octava 16000 - 32000 (Hz) 6ª Octava 500 - 1000 (Hz)Los sonidos pueden tener el mismo tono y potencia y pueden no ser idénticos. Sudiferencia esta en el timbre. Esto se debe a que los sonidos se componen de ondassuperpuestas a una frecuencias básica o portadora. Son los llamados armónicos, cuyafrecuencia es múltiplo de la de la onda portadora.(Ver Figura 1)
  • 2. Figura 1: Muestra la frecuencia portadora y sus armónicos en función del tiempo Volver ArribaIntensidad SonoraLa unidad de medida de la intensidad sonora es el decibelio (dB). La sensación sonorade intensidad se agudiza para sonidos débiles, y disminuye para sonidos fuertes. Por lotanto podemos decir, que los decibelios, siguen una proporción exponencial, que es laque presenta el oído humano. La referencia empleada son los decibelios SPL (SoundPressure Level),que es relativo a la presión sonora. La referencia, es decir, a los 0 dBSPL ,es el umbral de audición, la menor cantidad de sonido en el aire perceptible por eloído humano emitida a 1000 Hz. Cuando tenemos varias fuentes debemos sumar cadauna de sus presiones (dB SPL).(Ver cuadro de intensidades) Intensidad en db Descripción 120 Despegue de un avión 110 Umbral de dolor 90 Perforadora neumática 60 Interior de una oficina 50 Conversación normal 40 Habitación silenciosa 20 Al aire libre, en silencio 0 Umbral de audición Volver ArribaAcústica ArquitectónicaLas características acústicas de los recintos vienen condicionadas al tipo de sonido quevayamos a reproducir en ellos. Para cada tipo de sonido será óptima la curva derespuesta de la sala diferente. Lo mismo se puede decir del tiempo de reverberación yde la disposición de materiales acústicos y arquitectónicos en la sala.Frecuencia crítica: Todos los cerramientos tienen fallas en su comportamiento, por lascuales, a cierta frecuencia disminuye la insonoridad. Normalmente se expresa lafrecuencia crítica por centímetro de espesor del material que se trata. A continuacióndamos valores de frecuencia crítica para distintos materiales utilizados habitualmente. F. Crítica por 1 cm de Material Peso específico en Kg/m3 espesor Ladrillo 2000 - 2500 2500 - 5000 Hormigón 2300 1800
  • 3. Bloques de cemento 2000 2700 Yeso 1000 4000 Vidrio 2500 1200 Madera 600 6000 - 18000 Acero 7800 1000 Aluminio 2700 1300 Plomo 10600 8000 Poliestireno expandido 14 14000 Corcho 250 18000 Goma 1100 85000*Laboratorio de acústica del L.E.M.I.T.Entonces con los valores de la tabla podemos calcular la frecuencia crítica de nuestrasala según el materia empleado y su espesor haciendo por ejemplo: Material Espesor en cm Frecuencia Crítica (Hz) 5 1800/5= 360 Hormigón 15 1800/15= 120 25 1800/25= 72 Volver ArribaCoeficiente de AbsorciónEs un valor relativo a la cantidad de sonido que absorbe una superficie. Se define comoel cociente entre la energía absorbida y la energía incidente en una superficie. Estevalor varía para cada material y para las distintas frecuencias, por lo que no es uncoeficiente único. Se diferencian, según su coeficiente de absorción dos tipos demateriales absorbentes:Materiales Resonantes: Presentan la máxima absorción a frecuencias determinadasque es la frecuencia propia del material. Actúan como filtro pasabanda y se utilizan pararecortar la respuesta de la sala en determinadas frecuencias.Materiales Porosos: Absorben más sonido a medida de que aumenta la frecuencia. Laespuma acústica es lo más utilizado hoy en día en cualquier ámbito acústico.Colocación de material absorbente (Casero): Sentado en la posición de escucha lepedimos a un amigo/a que vaya desplazando por la pared y en forma paralela y pegadoa la misma un espejo (20 cm x 20 cm) hasta que veamos el reflejo del tweeter delbafle. Este será el punto central en donde iniciaremos nuestro tratamiento de 2 a 4 m2alrededor del mismo. Repetir el procedimiento para paredes laterales, techo y piso. Coneste método los resultados obtenidos son muy buenos y fácilmente comprobables. Sepueden utilizar también cortinas de tela pesada, NO la goma espuma tradicional,corcho, así como tampoco telgopor debido a que no se obtendrá el mismo resultado.El acondicionamiento acústico, con certificación ISO 9002, de gran poder de absorciónde humedad y coeficientes de absorción acústica (incluso mayor de 0.9 ver tablaadjunta), se puede encontrar en empresas dedicadas a acondicionamiento acústico anivel industrial, así como también, en casas especializadas de audio. A continuación semuestran los diferentes coeficientes de absorción según su construcción.
  • 4. Hz Construcción 125 200 500 1000 2000 4000 Hueco 0.05 0.10 0.36 0.72 0.51 0.80 Lana mineral 0.07 0.40 0.98 0.81 0.60 1.00 compacta Lana mineral y 0.50 0.78 0.88 0.90 0.92 0.85 hueco Volver ArribaTiempo de Reverberación (RT60)Es el tiempo necesario para que la intensidad sonora decaiga 60 dB. Esto significa queha alcanzado la millonésima parte de su valor inicial, lo cual se supone queprácticamente se ha silenciado. Es conveniente recordar que el oído humano nodistingue sonidos que no vengan separados en más de 50 ms. Cuando las reflexionesde la sala provoquen que una onda llegue al oyente con una separación superior a estos50 ms, se producirá el fenómeno de eco. Si es inferior se origina la reverberación, quele añade más cuerpo y envolvencia a la onda original. Figura 2: El tiempo de reverberación óptimo depende del volumen de la sala. Volver ArribaAislamiento AcústicoConsiste en impedir que el sonido se propague, empleando barreras u obstáculos quelos reflejen. Es conveniente también aislar el recinto de los sonidos externos. Paralograr esto se emplea la relación entre la energía acústica incidente y la transmitida. Sedefine como "perdida en la transmisión" (Transmission Loss (TL)) que se expresa en dB.Ej.:Si el TL de una pared es de 40 dB, cuando reciba en su cara exterior 70 dB SPL, ensu cara interior transmitirá solamente 30 dB SPL.Para separar el "Control Room" del estudio o locutorio en los estudios de grabación seemplea la pecera, la cual consiste en dos vidrios con una capa de aire entre ambos. Elvidrio que se encuentra del lado del estudio tiene una ligera inclinación para evitar laaparición de frecuencias propias.En cuanto a las paredes, para mayor absorción acústica, se pueden forrar internamentecon lana mineral, llenándola por completo o dejando una cámara de aire en el centro.(coeficiente de absorción hasta 1.00). Volver Arriba