Acústica Aplicada: Fenómenos Sonoros Clave en Edificaciones
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Fenómenos Acústicos Fundamentales en Edificaciones
En el ámbito de la acústica arquitectónica, el aislamiento sonoro en edificios e instalaciones es crucial. Entre sus funciones principales se encuentra la reducción de la transmisión del ruido entre dos locales adyacentes o, en general, entre un recinto y otro. El aislamiento acústico se define como la capacidad de un elemento constructivo para reducir la transmisión del ruido, modificando la diferencia entre el nivel de intensidad acústica en el recinto emisor (RE) y el nivel de intensidad acústica en el recinto receptor (RR).
El Eco
El eco consiste en una reflexión concreta del sonido que llega al mismo punto en el que se ha escuchado por primera vez con un retraso superior a 0.1 segundos. Es el fenómeno más sencillo que tiene lugar en un ambiente con superficies reflectoras de sonido. Se produce después de un tiempo t relacionado con la distancia d a la superficie más próxima, donde c es la velocidad del sonido (aproximadamente 344 m/s a 20°C).
La fórmula para calcular el tiempo del eco es:
t = 2d / c
El factor 2 se debe a que el sonido recorre de ida y de vuelta la distancia entre la fuente sonora y la superficie.
Reflexiones Tempranas
Cuando la fuente sonora está rodeada por varias superficies (piso, paredes, techo), un oyente recibirá el sonido directo y, además, el sonido reflejado en cada pared. Las primeras reflexiones recibidas que se encuentran bastante separadas en el tiempo se denominan reflexiones tempranas.
La Reverberación
La reverberación consiste en una reflexión concreta del sonido que llega al mismo punto en el que se ha escuchado por primera vez con un retraso inferior a 0.1 segundos. Indica el tiempo de permanencia del sonido una vez que la fuente que lo ha generado se ha interrumpido.
Campo Sonoro
Se define el campo sonoro como el valor del nivel de presión sonora en cada punto del recinto. Presenta dos componentes principales:
Campo Directo
El campo directo es la zona donde predomina el sonido directo. A ella pertenecen los puntos más próximos a la fuente sonora. El nivel de presión sonora disminuye 6 dB cada vez que se dobla la distancia a la fuente, también conocido como campo cercano.
Campo Reverberante
El campo reverberante es la zona en la que predomina el sonido reflejado, a la que pertenecen los puntos más alejados de la fuente sonora y en la que el nivel de presión sonora se mantiene constante, también conocido como campo lejano.
Tiempo de Reverberación
El tiempo de reverberación mide la duración del proceso de extinción del sonido. Se representa por T, y se define técnicamente como el tiempo que tarda el sonido en decaer 60 dB por debajo de su nivel inicial. Se puede representar como RT60, haciendo referencia al nombre en inglés (reverberation time) seguido por la referencia a los 60 dB.
Cálculo del Tiempo de Reverberación
El tiempo de reverberación (T) se obtiene mediante la fórmula de Sabine:
T = 0.161 * V / (α * S)
Donde:
- V es el volumen de la habitación en m³.
- S es el área de su superficie interior total en m².
- α (alfa) es el coeficiente de absorción sonora.
La Inteligibilidad
La inteligibilidad se mide a través de los índices de articulación, que indican el porcentaje de aciertos en la comprensión de una cantidad de emisiones vocales.
Enmascaramiento
El enmascaramiento se define como el efecto producido en la percepción sonora cuando se escuchan dos sonidos de diferente intensidad al mismo tiempo. Al suceder esto, el sonido más débil resultará inaudible, ya que el cerebro solo procesará el sonido enmascarador.
Apantallamiento
La utilización de barreras acústicas hace que los distintos frentes de onda se conviertan en centros emisores en los puntos que son interceptados por un obstáculo, como consecuencia de la difracción del sonido. A la colocación de una barrera acústica entre el foco del sonido y el receptor se le conoce como apantallamiento.
Zonas de Sombra
Al interponerse en el camino y, por lo tanto, impedir parcialmente la transmisión de las ondas de sonido, el efecto que se crea es una sombra acústica, una zona a la que no pueden llegar las ondas.