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  DIY  

Icon Sáb, 20/10/2012 - 22:25 Icon - 11 comentarios
LOCAL DE ENSAYO

ACÚSTICA ARQUITECTÓNICA PARA LOCALES DE ENSAYO

INTRODUCCIÓN

Hablaremos en este artículo sobre acústica y local de ensayo sentando las mínimas bases teóricas y huyendo de una formulación farragosa y excesiva. Para ello, y siguiendo una lógica constructiva, lo dividiremos en tres capítulos: Diseño, Aislamiento y Acondicionamiento.
  
Centraremos nuestra atención en el local de ensayo, asimilándolo a una sala de pequeñas dimensiones.

CONCEPTOS PREVIOS

La respuesta del recinto a la señal sonora es la suma de las contribuciones del sonido directo, reflejado y transmitido por las distintas superficies que conforman la sala.

El sonido es generado por una Fuente Sonora, en este caso los instrumentos Musicales. Esta fuente al entrar en vibración, hace mover las partículas de aire que se encuentran próximas a ella y éstas a su vez mueven las siguientes y así, en forma de oscilación, el sonido se propaga a través del aire hasta que llega a un oído receptor.

La onda sonora posee como propiedades físicas, el nivel de presión sonora  y la cantidad de ciclos por segundo. La primera es llamada Amplitud de onda y tiene que ver con los niveles máximos que alcanza la onda en su desplazamiento, es lo que comúnmente nombramos como el volumen al que estamos escuchando la fuente sonora, mientras que la segunda conocida también como frecuencia, es la relación con la cantidad de repeticiones que esta onda tiene en el tiempo que para el caso de la acústica se mide en ciclos por segundo o Hertzios. Las frecuencias más bajas corresponden con lo que habitualmente llamamos sonidos "graves", que son sonidos de vibraciones lentas; las frecuencias altas corresponden a lo que llamamos sonidos “agudos" y son vibraciones muy rápidas.

fig1

 

Cuando una onda sonora incide sobre un elemento divisorio como un muro, sea del material que sea, se producen básicamente tres resultados, una onda reflejada, una onda transmitida y otra parte de la onda que absorbe el cerramiento. Y para controlar estas ondas resultantes, se procede a elaborar diseños de aislamiento y acondicionamiento acústico.

Estos conceptos, aislamiento y acondicionamiento, tienden a confundirse o a creer que se trata de lo mismo. Cuando se habla de aislamiento acústico, nos referimos a tomar las medidas necesarias, con el fin de atenuar los niveles de sonido que pueden ser transmitidos de un espacio a otro.

  • Con el fin de asegurar un nivel sonoro adecuado en todo el recinto, éste se deberá diseñar de manera que asegure:
  • Adecuada sonoridad
  • Óptima Reverberación
  • Evitar ecos, focalizaciones y resonancias
  • Limitar el ruido de fondo y la vibración de las instalaciones


 Y en el caso de locales de ensayo podemos resumirlas en:

  • Alta claridad musical
  • Tiempo de reverberación no alto. Creando la calidez y Brillo acústico
  • Adecuada difusión sonora
  • Potenciar las reflexiones tempranas sobre todo en altas frecuencias
  • Preferible la recepción de las reflexiones laterales para crear efecto de espacialidad y envolvimiento del sonido


Todo ello con objeto de asegurar el confort acústico del local, que te oigas y que te oigan.

Un error habitual es abusar de la absorción creando una sala seca. Para que no nos duela la cabeza hay que bajar el nivel de presión sonora (volumen) o absorberlo en la proporción y frecuencia deseada.


Ahora intentaremos cuantificar nuestros ensayos:

La presión sonora en un ensayo de rock es muy variable pero vamos a cuantificarla en torno a 1 Pa, que equivaldría a un Nivel de presión sonora de unos 94 dB.


La frecuencia de los instrumentos más usuales:

fig2

 

Podríamos completar este cuadro con la frecuencia de las percusiones, siendo la más grave la del bombo, de 30 a 150 Hz y la más aguda la de los platos, de 300 a 600 Hz.

Ya tenemos una idea de frecuencias y presión sonora con la que podríamos empezar a trabajar nuestros aislamientos y acondicionamientos.



DISEÑO

En el caso en que podamos diseñar nuestra sala desde cero nos convendría tener en cuenta:

1º La geometría del espacio

Cuidado con geometrías que favorezcan la concentración del sonido, como son las salas circulares y las salas con techo en forma de bóveda o cúpula. 


2º El volumen del espacio

Lo podemos calcular por las ratios por actuante, para salas de concierto se recomienda 10,8 m3 por oyente, obviamente esta aproximación es para salas de concierto con mucho más volumen (m3). En este caso nosotros somos oyentes, y para una banda de 5 músicos nos daría un volumen de 55 m3 aproximadamente, si dividimos por una altura de techo más o menos normalizada de 3 m., nos da una superficie de la sala de 18,3 m2.

Por ergonomía parece razonable ya que hay unos 4 m2  por músico, pero con ese volumen no vamos a conseguir un tiempo de reverberación adecuado,comprobemos por la fórmula de tiempo de reverberación óptimo de Pérez Miñana:

fig3

 

Tomemos como TRop =  0,5 seg. que es el máximo recomendado para una sala de control de un estudio de grabación, y con apoyo electroacústico para una frecuencia de 250 Hz nos sale un volumen de la sala de 133,8 m3, estaríamos hablando de un local de 7x5x4 m. o 7x6x3 m. si no tuviéramos la opción de subir la altura de techo. Vemos que hemos tenido que duplicar el volumen para conseguir un tiempo de reverberación medianamente aceptable.

3º Los modos propios del local.

En las salas pequeñas, aparece otro elemento que incide en la calidad acústica, que son las resonancias o modos normales de vibración. Esto sucede como consecuencia de las reflexiones sucesivas en paredes opuestas. Si en una habitación se genera una onda sonora que viaja perpendicularmente a dos paredes enfrentadas, al reflejarse en una de ellas lo hará también perpendicularmente, de modo que volverá sobre sí misma y posteriormente se reflejará en la pared opuesta. Así, se generará lo que se denomina una onda estacionaria, es decir una onda que va y vuelve una y otra vez entre las dos paredes. Esta onda es, de hecho, una onda sonora que se escuchará precisamente como un sonido, y que a veces nuestro oído puede no captar pero si un micrófono. Si la distancia entre las dos paredes es L, la longitud de tal onda es 2L, y por consiguiente deberá cumplirse  que 2L = c/f, donde c es la velocidad del sonido (345 m/s) y f la frecuencia del sonido resultante. De aquí se puede obtener la frecuencia de resonancia.

Por ejemplo, supongamos que las paredes distan unos 3 m entre sí. Entonces

f = 345/(2x3) = 57,5 Hz

Esta es sólo una de las muchas frecuencias de resonancia que puede tener esta sala. Otras corresponden a los armónicos de esa nota (es decir los múltiplos de 57,5 Hz, como 115 Hz, 172,5 Hz, etc.).

Y esto se complica aún más si tenemos en cuenta que los modos propios pueden ser axiales, tangenciales y oblicuos, si las ondas rebotan en dos paredes enfrentadas, cuatro adyacentes o las seis del habitáculo respectivamente,así que nosotros nos olvidaremos de complicadas fórmulas y utilizaremos proporciones acústicas para nuestra sala.

Las resonancias se ponen de manifiesto cuando aparece un sonido de igual o similar frecuencia. Por ejemplo, si un bajo ejecuta esta nota, la acústica de la habitación parecerá amplificar dicho sonido. A esto se añade que para las frecuencias de resonancia el tiempo de reverberación es mucho más prolongado, por lo cual dicha nota se prolongará más que las otras. Esto se considera un defecto acústico importante.

Los modos propios axiales desarrollan mucha más energía que el resto (4 veces más que los oblicuos), veamos una distribución en la sala de los modos axiales:

fig4

 

Esta imagen nos habla de la importancia de la trampa de graves y de por qué se colocan en las esquinas, así como de una posible ubicación de un micro o grabadora para grabar un ensayo.

Entre las posibles soluciones para evitar en lo posible las resonancias están: 

- Evitar las superficies paralelas, que favorecen las resonancias; si la habitación tiene forma rectangular, las tres aristas principales que la definen deberían ser todas de diferente longitud (la forma cúbica de algunas habitaciones es particularmente deficiente desde el punto de vista acústico), para ello se utilizan diagramas como el de Bolt que te acercan a las proporciones recomendadas y en salas pequeñas como es nuestro caso se recomienda usar los criterios de Louden.

fig5

 

Comprobemos las propuestas de salas que teníamos:

5x4x3 m., y-ratio = 5/3 = 1,66, x-ratio =4/3=1,33, y vemos que nos da una desviación de 0,50, 0,52 (color verde claro), sala aceptable.

7x5x4 m., y-ratio = 7/4 = 1,75, x-ratio =5/4=1,25, y vemos que nos da una desviación de 0,50, 0,52 (color verde claro), sala aceptable.

7x6x3 m., y-ratio = 7/3 = 2,33, x-ratio =6/3=2, y vemos que se sale del cuadro aunque la desviación parece la misma.

Por ejemplo una sala de 6x4, 8x4 m., tendría unas dimensiones excelentes según Louden.

Igual que una sala de 3 m. de altura de techo y 6,3x4,5 m.de planta.
 
Si es posible hay que evitar los paralelismos. Esto puede lograrse inclinando una o dos paredes, e incluso el techo o falsotecho, si alguien ha tenido la oportunidad de ensayar en una casa de campo con el techo a un agua y viguería de madera, habrá comprobado que la configuración del techo favorece la correcta distribución de los modos propios, puede actuar como baldaquino o tornavoz y, a la vez, favorece la difusión del sonido.
 
- Agregar placas difusoras en una de las dos paredes paralelas.

Otra consecuencia de las resonancias es que la difusión del sonido no es satisfactoria, es decir que la distribución espacial del mismo no es uniforme: en algunos puntos el nivel sonoro es mucho mayor que en otros.

A medida que crece el tamaño de una habitación, las resonancias tienden a estar cada vez más próximas entre sí, y se transforman en reverberación, mejorando también la difusión. Lo mismo sucede cuando la forma de la sala es irregular.

En el diseño de pequeñas salas o estudios de grabación o ensayo es primordial prestar atención a los problemas de difusión y de resonancias, ya hemos visto como paliarlos desde el diseño, otro día hablaremos del acondicionamiento del local y de su aislamiento.

 

Un artículo de Curro Toledo para Guitarrista.com

Comments
ARacusti Jue, 15/08/2013 - 12:38
Estimado Curro. Sería de agradecer que citaras las fuentes de las que has sacado la información, especialmente las imágenes, ya que otros hemos hecho el esfuerzo de generarlas por software. http://www.mundohi-fi.com/?p=587 Un saludo. Jose www.aracustica.com
hintxo1975 Vie, 09/11/2012 - 23:20
Un tema apasionante, pero creo que se deberia asesorar un poco mas en la practica sobre materiales para acondicionar correctamente, y cuánto y cómo colocarlos para que una habitacion suene decente. Demasiada formula para el que busque soluciones. Adelante la 2a parte aun mas interesante!
Overdrive Lun, 29/10/2012 - 06:00
Imagen de Overdrive
Don Curro: a sus piés... :-) ¡Vaya articulo que te has marcado, amigo! Un fuerte abrazo y a ver si nos vemos pronto.
currotoledo Jue, 01/11/2012 - 00:42
Imagen de currotoledo
Me alegro de que el tema os interese, seguro que los siguientes, aislamiento y acondicionamiento os será incluso más útil, o eso espero. Saludos compañeros.
ore_terra Mar, 23/10/2012 - 12:11
Imagen de ore_terra
cojonudo!
ore_terra Mar, 23/10/2012 - 12:11
Imagen de ore_terra
cojonudo!
rayosytruenos Mar, 23/10/2012 - 10:24
Imagen de rayosytruenos
Muy interesante. Gracias!
KOBA Lun, 22/10/2012 - 07:39
¡Gracias, hombre! ...oirse en los locales de ensayo siempre es un dolor de cabeza.
currotoledo Dom, 21/10/2012 - 20:27
Imagen de currotoledo
Me alegro de que os interese el tema , intentaré que no sea tan ladrillo en la próxima entrega, pero es que es muy difícil hablar de física sin hablar de física . Saludos
pepejara Dom, 21/10/2012 - 12:38
Imagen de pepejara
Muy interesante, gracias!
DonCelestion Dom, 21/10/2012 - 10:10
Imagen de DonCelestion
Apasionante tema! Gracias Curro