lunes, 28 de junio de 2010
Aislamiento acústico de cerramientos ligeros de doble hoja
El comportamiento de estos sistemas se rige por el principio de masa-muelle-masa. Según este modelo la frecuencia de coincidencia o frecuencia natural del sistema viene dada por la siguiente expresión:
- m1 y m2 son las masas por unidad de superficie de cada una de las hojas.
- s' es la rigidez dinámica del elemento de relleno en MN/m3.
Como puede observarse la elasticidad del material de relleno es un factor determinante a la hora de calcular la frecuencia de coindicencia del sistema, así valores de s' inferiores a 5 MN/m3 permiten garantizar que su valor se encuentre por debajo de los 100 Hz y que el sistema funcione eficazmente en todo el espectro audible.
Por tanto si se utiliza un material excesivamente rígido el conjunto no se comporta según el principio de masa-muelle-masa.
Por otro lado otro efecto a ser considerado es el de la formación de ondas estacionarias en la cámara de aire entre las dos hojas ligeras. Estas ondas se forman a las frecuencias múltiplos de:
fc=c/2d
Donde:
- c es la velocidad de propagación del sonido en el medio (340 m/s en el caso del aire).
- d es la distancia de separación entre las dos hojas.
El material de relleno de la cámara tiene como misión la disipación de estas ondas estacionarias. Esta disipación se da como consecuencia del rozamiento entre partículas, convirtiendo la energía sonora en energía calorífica. El parámetro que garantiza este comportamiento es el de la resistencia específica al paso del aire. Su valor debe estar entre los 5 kPa s/m2 y los 30 kPa s/m2.
Así un buen material de relleno debe ser elástico por un lado y porosidad abierta para permitir el paso del aire.
Frecuencias inferiores a fo | El sistema masa-muelle-masa no actúa, el comportamiento es como un sistema laminar |
Frecuencias entre fo y fc | Los aislamientos se suman: R=R1+R2+20 log (f d)-29 |
Frecuencias superiores a fc | Los aislamientos se suman y se atenúa la resonancia de a cavidad gracias a la resistencia al paso del aire de aislante R = R1 + R2 + + 0.86 (0.0978 (1.2 f/rs)^(-0.7) + +2 log(0.189(1.2 f/rs))^-0.595 |
- d es la separación entre hojas
- f es la banda de frecuencia
- rs es la resistencia al paso del flujo de aire
- R1 y R2 son los índices de reducción sonora de cada una de las hojas consideradas como particiones simples
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