viernes, 7 de mayo de 2010
Acústica de salas: tratamientos mediante elementos difusores
Estos tratamientos consisten fundamentalmente en la dispersión o redistribución de la energía sonora en la sala, de manera que el campo reverberante se percibe dentro de una zona por igual desde todas las direcciones del espacio.
Su principal ventaja frente a los tratamientos mediante materiales absorbentes reside en que no se pierde energía sonora, manteniéndose la sensación acústica envolvente aumentando el grado de impresión espacial.
Existen múltiples tipos de difusores acústicos construidos en base a secuencias matemáticas predefinidas basadas en la teoría de números desarrollada por el matemático alemán Manfredo Schroeder.
Los difusores de diseñan para rangos de frecuencias determinados, los cuales condicionan sus dimensiones.
Entre los principales tipos de difusores acústicos destacan los siguientes modelos:
- Difusores MLS: formados por superficies dentadas formadas sobre una base lisa reflectante.
- Difusores QRD unidimensionales: son los más utilizados, consisten en un conjunto de ranuras longitudinales de igual ancho y longitud y diferente profundidad.
- Difusores QRD bidimensionales: son una generalización de los unidimensionales con el objetivo de obtener una óptima difusión del sonido incidente en todas las direcciones del espacio.
- Cuando la sala ha sido construida mediante elementos absorbentes como alfombras, cortinas o revestimientos acústicos para el techo los difusores acústicos ayudan mejor a controlar las reflexiones de los cerramientos laterales que el aumento de la absorción de la sala.
- Una manera sencilla de crear un difusor acústico es mediante estanterías en las que se dispongan libros de diferentes tamaños.
- Al instalar sistemas de Home Cinema lo más adecuado es instalar el elementos difusor en la pared trasera de la sala enfocando los altavoces de surround hacia él con un ángulo de 45º (como se muestra en la siguiente figura).
- La configuración más recomendable para sistema de Home Cinema es la de emplear revestimientos de materiales absorbentes sobre los cerramientos entre la los altavoces frontales y la posición del oyente, situando los elementos difusores en la parte trasera de la sala con el objeto de redistribuir las ondas reflejadas.
miércoles, 5 de mayo de 2010
Acústica de salas: introducción
Generalmente pensamos que los altavoces de nuestro equipo de música o de nuestro Home Cinema son el elemento más importante a la hora de producir sensaciones auditivas cuando disfrutamos de una canción o de una película. En la realidad hay muchos factores adicionales que condicionan el sonido que llega hasta nuestros oídos.
Así el sonido que llega a nuestros oídos en una sala es una mezcla del sonido directo percibido directamente desde los altavoces y del sonido indirecto reflejado por las paredes, el suelo, el techo hasta alcanzar nuestros oídos.
Los sonidos reflejados tienen un lado positivo y otro negativo. Por el lado positivo el sonido se percibe con más fuerza dando una mayo sensación de plenitud.
Por la parte negativa las reflexiones es que distorsionan el sonido, anulando ciertas notas y haciendo que otras suenen más fuertes. Así la calidad tonal del sonido se puede ver afectada provocando que ciertos instrumentos cuyas notas suenan en un determinado rango de frecuencias queden oscurecidos frente a otros.
Por todas estas razones la sala es el verdadero componente final del sistema, y como cualquier otro componente del sistema debe tenerse en cuenta a la hora de mejorar la calidad del sonido.
Los tres conceptos básicos a la hora de hablar del acondicionamiento acústico de salas son: reflexión, absorción y difusión. El sonido reflejado es necesario para que la música y el habla suenen de forma más natural, pero en exceso puede afectar a la inteligibilidad de un discurso o a la calidad del sonido percibido. Por tanto estas reflexiones deben ser controladas bien mediante elementos absorbentes o mediante elementos difusivos.
El tratamiento acústico de salas puede resultar tan simple como instalar cortinas frente a las ventanas o alfombras en el suelo o más complejo mediante el tratamiento de la sala mediante materiales especialmente diseñados que modifiquen su respuesta.
Acústica de salas: reflexión
Las reflexiones en el interior de una sala son importantes debido a que influyen de manera notable en nuestra percepción del sonido.
El oído humano es increíblemente sensible a la hora de localizar la posición de la fuente sonora que percibe. Generalmente somos capaces de localizar la ubicación de un altavoz en la sala con los ojos cerrados. El cerebro humano emplea las diferencias de tiempo entre el sonido directo y el reflejado para realizar esta operación. Cuanto más reflexiones incontroladas se producen en una sala más le cuesta al cerebro humano localizar la fuente sonora.
Pero el oído humano no es perfecto, así los sonidos reflejados que percibimos en un intervalo de tiempo suficientemente corto desde la percepción del sonido directo son interpretados por nuestro cerebro como parte del sonido directo aumentando la sensación de volumen y amplitud.
Es un efecto parecido al que hace que la vista perciba como un movimiento continuo un conjunto de imágenes reproducidas a gran velocidad.
Pero también hay una serie de efectos negativos de las reflexiones que pueden afectar a la calidad acústica de la sala.
En primer lugar consideraremos aquéllas determinadas por las dimensiones de la sala.
Ondas estacionarias y modos propios de la sala
Las ondas estacionarias son un efecto producido por la disposición de dos superficies reflectivas paralelas (como lo son las paredes, suelos y techos de la mayor parte de habitaciones de una casa). Estas ondas estacionarias distorsionan las frecuencias bajas (por debajo de los 300 Hz).
La consecuencia de este efecto es la falta de uniformidad en el nivel de presión sonora en los distintos puntos de la sala.
Este efecto podemos experimentando escuchando música con fuerte contenido en bajas frecuencias como puede ser la música de órgano. Si nos situamos cerca de las paredes y de los rincones de la sala percibiremos de manera mucho más clara las bajas frecuencias.
A las frecuencias en las que ocurren estos efectos se las denomina modos propios de la sala y pueden calcularse de manera sencilla como:
Debe evitarse que las relaciones entre las dimensiones principales de la sala vengan dadas por números enteros, evitándose especialmente las formas cúbicas.
Cuanto más pequeña es la sala más modos propios presenta.
Los techos altos e inclinados tienden a dispersar los modos propios de las superficies techo-suelo.
Las ondas estacionarias son más fuertes cerca de las paredes y en los rincones por lo que es recomendable evitar estos puntos a la hora de ubicar el punto donde se encontrará el receptor.
Acústica de salas: controlar la reflexiones mediante materiales absorbentes
La absorción acústica es una propiedad que tienen ciertos materiales de transformar la energía acústica en otras formas de energía (ver materiales absorbentes).
Esta propiedad puede ser aprovechada a la hora de eliminar las reflexiones no deseadas. Así la aplicación de de paneles absorbentes sobre las distintas superficies de la sala es el método más empleado para conseguir este objetivo.
Las espumas de poliuretano y las lanas minerales son los materiales que suelen emplearse a la hora de fabricar los paneles absorbentes.
Consejos sobre tratamientos mediante materiales absorbentes
A pesar de que los tratamientos mediante materiales absorbentes son muy efectivos en los rangos de frecuencias medias y altas no solucionan todos los problemas acústicos de una sala, pudiendo incluso introducir nuevos problemas si no son aplicados adecuadamente. El objetivo debe ser conseguir un equilibrio entre la absorción de energías a bajas y altas frecuencias. Normalmente las bajas frecuencias son las más complicadas de absorber.
Algunos aspectos a tener en cuenta sobre la absorción acústica son los siguientes:
- Se debe considerar la aplicación de un amplio abanico de materiales absorbentes informándose previamente sobre sus coeficientes de absorción a las distintas frecuencias.
- Las superficies acristaladas es recomendable que sean cubiertas con cortinas.
- No se deben tratar todas las superficies de la sala, normalmente existen unos puntos clave a tratar.
Así otra alternativa a a hora de tratar acústicamente una sala son los tratamientos mediante difusores acústicos
miércoles, 28 de abril de 2010
Aislamiento acústico al ruido de impacto: suelos flotantes
La transmisión de ruidos de impactos por las estructuras y particiones de los edificios son una de las principales causas de insatisfacción por parte de los usuarios de los edificios.
El ruido de impacto tiene un origen de carácter impulsivo generándose como consecuencia del golpeo por algún objeto del acabado exterior del forjado. Todos los elementos constructivos conectados al forjado (pilares, tabiques...) se convierten en elementos transmisores de vibraciones y como consecuencia transmiten el ruido aéreo. Al ser resultar mucho mayor la propagación del sonido en los sólidos que en el aire, éste se puede transmitir a muy largas distancias con muy escaso amortiguamiento.
La mejor solución para eliminar la transmisión de este tipo de ruidos es actuar sobre ellos en el origen ya sea por medio de revestimintos amortiguantes o por el empleo de suelos flotantes.
En este post desarrollaremos las recomendaciones a tener en cuenta en el diseño y ejecución de los suelos flotantes.
Un suelo flotante consiste en un material aislante al ruido de impactos sobre el que se dispone una capa rígida. Este conjunto tiene el efecto de provocar una discontinuidad perpendicular a la dirección de recorrido de las ondas de vibración.
En cuanto a los materiales aislantes suelen ser materiales elásticos y flexibles empleándose lanas minerales, poliestireno reticulado o expandido, polietileno expandido elastificado, etc.
Como capa rígida puede emplearse sistemas con una capa rígida de mortero de 40 a 50 mm de espesor, láminas de yeso laminado en las denominadas soleras secas o láminas de madera en las denominadas tarimas flotantes. En la siguiente tabla se muestran detalles de los tipos de solera indicados:
En cuanto a las recomendaciones en la ejecución se deben tener en cuenta los siguientes puntos:
SUELOS FLOTANTES DE MORTERO DE CEMENTO
En caso de emplearse láminas antiimpacto de lana mineral, poliestireno elastificado, EEPS y láminas multicapa:
- Los suelos flotantes se deben ejecutar una vez finalizadas las particiones verticales entre unidades de uso diferentes.
- La superficie del forjado debe encontrarse completamente limpia y seca. Para ello se barrerá el forjado eliminando restos de obra yde forma que no haya imperfecciones significativas que puedan dañar el material aislante al ruido de impacto.
- En caso de haber huecos en el forjado estos deben rellenarse con mortero pobre o arena.
- Se debe colocar un zócalo de material aislante hasta 5 cm por encima de la solera que esté previsto instalar. Se colocará también en pilares y tuberías.
- Se colocará el material aislante al ruido de impacto cubriendo toda la superficie del recinto.
- Se empleará un film impermeabilizante con el fin de evitar el contacto directo entre el mortero y la lámina de material aislante. Este film es imprescindible si el material es poroso o no se han sellado sus juntas.
- Se colocará un mallazo de reparto para evitar dañar la lámina anti-impacto y si estuvieran previstos los tubos de instalaciones.
- Se verterá el mortero de cemento hasta que llegue en contacto con los cerramientos verticales perimetrales. Los conductos que vyan sobre el suelo se cubrirán de material elástico para evitar su contacto con el forjado.
- Una vez seca la solera se cortará el zócalo de material impermeabilizante y el material aislante.
- Se cubrirá toda la superficie con el material de acabado final sin llegar a tocar los cerramientos verticales.
- El rodapié no debe conectar el suelo y la partición para ello se colocará en su base un sellado de material elástico.
- Los suelos flotantes se deben ejecutar una vez finalizadas las particiones verticales entre unidades de uso diferentes.
- La superficie del forjado debe encontrarse completamente limpia y seca. Para ello se barrerá el forjado eliminando restos de obra yde forma que no haya imperfecciones significativas que puedan dañar el material aislante al ruido de impacto. Especialmente cuando se empleen láminas de poco espesor.
- En caso de haber huecos en el forjado estos deben rellenarse con mortero pobre o arena.
- Se debe colocar un zócalo de material aislante hasta 5 cm por encima de la solera que esté previsto instalar. Se colocará también en pilares y tuberías.
- Se colocará el material aislante al ruido de impacto cubriendo toda la superficie del recinto.
- Se colocará un mallazo de reparto para evitar dañar la lámina anti-impacto y si estuvieran previstos los tubos de instalaciones.
- Se verterá el mortero de cemento hasta que llegue en contacto con los cerramientos verticales perimetrales. Los conductos que vayan sobre el suelo se cubrirán de material elástico para evitar su contacto con el forjado.
- Una vez seca la solera se cortará el zócalo de material aislante.
- Se cubrirá toda la superficie con el material de acabado final sin llegar a tocar los cerramientos verticales.
- El rodapié no debe conectar el suelo y la partición para ello se colocará en su base un sellado de material elástico.