Acústica Aplicada: Fundamentos, Diseño y Mantenimiento de Sistemas Sonoros

Fundamentos de Acústica Aplicada

Este documento aborda los principios esenciales de la acústica urbanística, el aislamiento acústico y la acústica de salas, elementos cruciales para el diseño y la optimización de espacios sonoros.

Factores que Afectan la Propagación del Sonido

• Atenuación por divergencia: La intensidad sonora disminuye 6 dB cada vez que se duplica la distancia.
• Reflexión en el suelo: Puede reforzar o distorsionar el sonido.
• Obstáculos (personas, árboles, paredes): Provocan resonancias y atenuaciones.

Propiedades Acústicas en Espacios Cerrados

• Reverberación: Acumulación de reflexiones del sonido.
  • Reflexiones tempranas: Ocurren en menos de 100 ms, reforzando la señal directa.
  • Reflexiones tardías: Mayores a 100 ms, generando reverberación.
• Eco: Se produce cuando una reflexión llega con un retardo mayor a 0.1 segundos.
• Ondas estacionarias: Se generan cuando las ondas reflejadas interfieren consigo mismas, creando nodos y vientres.

Instrumentación Acústica Esencial

La medición y el control del sonido requieren herramientas específicas para garantizar la precisión y el cumplimiento de estándares.

• Sonómetro: Instrumento utilizado para medir el nivel de presión sonora (SPL).
• Dosímetro: Dispositivo que mide la exposición al ruido en entornos laborales, especialmente para trabajadores.
• Generadores de señal: Emisores de ruido rosa o blanco, fundamentales para realizar mediciones acústicas.
  • Ruido blanco: Posee igual intensidad en todas las frecuencias.
  • Ruido rosa: Su intensidad disminuye en altas frecuencias, asemejándose más a la percepción del oído humano.

Diseño y Acondicionamiento Acústico de Recintos

El diseño acústico busca optimizar la calidad del sonido en espacios cerrados, garantizando una experiencia auditiva óptima y funcional.

Objetivos Clave en el Diseño de Recintos

• Cobertura uniforme: Asegurar variaciones de SPL menores a ±6 dB en todo el espacio.
• Alta relación señal-ruido (SNR): El sonido útil debe prevalecer significativamente sobre el ruido de fondo.
• Buena inteligibilidad: Evitar el exceso de reverberación para una comprensión clara del sonido.

Elementos para el Acondicionamiento Acústico

• Difusores: Dispersan el sonido de manera homogénea, evitando ecos y concentraciones.
• Reflectores: Refuerzan ciertas zonas con reflexiones controladas, dirigiendo el sonido.
• Trampas de graves: Absorben las bajas frecuencias, controlando la resonancia en graves.
• Resonadores: Absorben sonidos en una frecuencia específica, sintonizados para problemas puntuales.

Sistemas e Instalaciones Electroacústicas

La correcta configuración de impedancia es fundamental en las instalaciones electroacústicas para asegurar la eficiencia y minimizar las pérdidas de señal.

1. Baja impedancia (2-32 Ω):
   • Se utiliza en distancias cortas con potencias bajas.
   • Problema: Presenta pérdidas significativas en la transmisión debido a la resistencia del cable.
2. Alta impedancia (50-100V):
   • Ideal para grandes distancias, con menor pérdida de potencia.
   • Requiere el uso de transformadores tanto en amplificadores como en altavoces.

Normativa Acústica: NTE-IAM

La normativa NTE-IAM establece las directrices para las instalaciones de megafonía, asegurando la calidad y la distribución adecuada del sonido en diferentes entornos.

• Regula la ubicación de altavoces en techo o paredes, según la altura del oyente (1.2 m sentado, 1.8 m de pie).

Tipos de Instalaciones según Calidad Acústica:

• Nivel I: Hasta 3 kHz (optimizado solo para la palabra).
• Nivel II: Hasta 5 kHz (adecuado para palabra y música).
• Nivel III: Más de 5 kHz (diseñado para alta fidelidad).

Averías Comunes en Instalaciones Acústicas

Identificar y solucionar los problemas más frecuentes es crucial para mantener la operatividad y la calidad de los sistemas de sonido.

Averías Eléctricas

1. Interferencias: Señales indeseadas que degradan la calidad del sonido.
2. Realimentación acústica (Efecto Larsen): Fenómeno donde el micrófono capta el sonido del altavoz, generando un bucle de retroalimentación.
3. Bucles de masa: Diferencias de potencial que provocan ruidos indeseados en el sistema.
4. Desadaptación de impedancias: Afecta la transferencia óptima de potencia a los altavoces.

Averías Acústicas

1. Resonancia ambiental: Amplificación no deseada de ciertas frecuencias debido a las características del espacio.
2. Zonas muertas: Áreas donde el nivel de presión sonora (SPL) es insuficiente, creando puntos ciegos.
3. Desfase de altavoces: Señales fuera de fase que pueden generar cancelaciones o refuerzos no deseados en el sonido.