Acústica en Espacios: Absorción, Efectos y Diseño para un Sonido Óptimo

Acústica en Espacios: Fundamentos y Diseño para un Sonido Óptimo

Este documento explora los principios fundamentales de la acústica en espacios, abordando la absorción del sonido, los efectos acústicos y las estrategias de diseño para optimizar la calidad sonora.

Absorción del Aire

La absorción del aire es relevante principalmente en recintos de grandes dimensiones y a frecuencias relativamente altas (>2kHz). Porcentajes elevados de humedad relativa reducen la absorción que pueda ser producida por el aire. La fórmula que se aplica en salas grandes es: Tr = 0,162V/S*alfa + 4mV.

Absorción del Público

La absorción del sonido por el público varía según la distribución de las butacas:

• Público disperso: Se utiliza la absorción por persona (App) en m². Ap (sabins) = N * App.
• Público agrupado en butacas: Se consideran dos coeficientes de absorción en función de la frecuencia: uno para las butacas ocupadas y otro para las butacas vacías. As (sabins) = Sa * alfa.

Efecto “Seat Dip”

El efecto “seat dip” es un fenómeno complejo que ocurre cuando el ángulo de incidencia del sonido en el escenario y la audiencia es pequeño (incidencia rasante). Esta situación produce fuertes absorciones entre los 10 y 20 dB entre los 100 y 300 Hz (bajas frecuencias, por longitud de onda grande). La causa es la existencia de resonancias horizontales y verticales, llamadas separación entre butacas, formando cavidades entre las filas consecutivas que producen un efecto de cancelación por interferencia destructiva.

Para atenuar este efecto, se pueden aplicar las siguientes estrategias:

• Aumentar la anchura del escenario.
• Incrementar la inclinación del área de público hasta que el ángulo formado por el rayo directo y el plano del público sea mayor que 15º. La interferencia destructiva no absorbe tanto.
• Guardar una separación entre filas.

Ecogramas y Teoría Geométrica

La forma de obtener un ecograma es realizar un análisis de los rayos sonoros de forma análoga a la óptica geométrica, considerando que las reflexiones son especulares y que verifican la ley de reflexión. La validez de la teoría geométrica depende de:

• Dimensiones grandes en comparación con la longitud de onda.
• Superficies lisas y poco absorbentes.

Las paredes irregulares producen difusión, mientras que las paredes lisas producen concentración del sonido.

Teoría Acústica Estadística

Según la teoría acústica estadística, la energía en cualquier punto de la sala se obtiene como la contribución de las presiones del sonido directo (que disminuye con la distancia a la fuente) y del sonido reflejado (que es constante). La zona donde predomina el sonido directo se denomina zona de campo directo. La zona donde predomina el sonido reflejado se denomina zona de campo reverberante.