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FRECUENCIAComo hemos visto el sonido se produce comoconsecuencia de las compresiones yexpansiones de un medio elástico, o sea delas vibraciones que se generan en el.Cuando dichas perturbaciones se producen aintervalos regulares y son todas de la mismaforma, estamos en presencia de una ondaperiódica, y el número de perturbacionespor segundo se denomina frecuencia de laonda

AMPLITUD• En acústica la amplitud es la máxima distanciadesde la posición de equilibrio hasta la cresta deonda.• En definitiva, la amplitud de una onda es el valormáximo, tanto positivo como negativo, queadquiere o alcanza una onda sinusoide.• El valor máximo positivo que toma la amplitud deuna ondas sinusoidal recibe el nombre de "pico ocresta".• El valor máximo negativo, "vientre o valle".• El punto donde el valor de la onda se anula alpasar del valor positivo al negativo, o viceversa, seconoce como “nodo”, “cero” o “punto deequilibrio”.

AMPLITUD

LONGITUD DE ONDAPara ondas sinusoidales se definecomo la distancia, medida en ladirección de propagación de laonda, entre dos puntos cuyo estadode movimiento es idéntico, comopor ejemplo crestas o vallesadyacentes.

LONGITUD DE ONDA

FRECUENCIA DISTANCIA EN MTS60 5,6665 5.2370 4.8675 4.5380 4.2585 4.0090 3.7795 3.58100 3.40105 3.24110 3.09115 2.96120 2.83125 2.72130 2.61135 2.52140 2.43145 2.35150 2.27155 2.19160 2.13

Sabiendo que las ondas viajan a través de losdistintos medios a una determinada velocidadde onda (que depende de las propiedades deéstos), se puede definir la longitud de ondacomo el cociente entre dicha velocidad y lafrecuencia de la onda:donde:λ= v / f• λ es la longitud de onda de una onda sonora o una ondaelectromagnética• v es la velocidad de propagación de la onda (sonido=340m/s), y• f es la frecuencia dada en hercios (1/s).

DECIBELDEFINICIÓN, COMPRENSIÓN YANÁLISIS

dBEl decibelio es una unidad logarítmica demedida utilizada en diferentes disciplinas dela ciencia. En todos los casos se usa paracomparar una cantidad con otra llamada dereferencia. Normalmente el valor tomadocomo referencia es siempre el menor valorde la cantidad. En algunos casos puede serun valor promediado aproximado. EnAcústica la mayoría de las veces eldecibelio se utiliza para comparar la presiónsonora, en el aire, con una presión dereferencia.

Este nivel de referencia tomado enAcústica, es una aproximación al nivelde presión mínimo que hace quenuestro oído sea capaz de percibirlo. Elnivel de referencia varia lógicamentesegún el tipo de medida que estemosrealizando. No es el mismo nivel dereferencia para la presión acústica, quepara la intensidad acústica o para lapotencia acústica

• El decibelio unidad de medida utilizada para elnivel de potencia o nivel de intensidad del sonido.• Se utiliza una escala logarítmica porque lasensibilidad que presenta el oído humano a lasvariaciones de intensidad sonora sigue una escalaaproximadamente logarítmica, no lineal. Por elloel decibelio (dB), resultan adecuados para valorarla percepción de los sonidos por un oyente. Sedefine como la comparación o relación entre dossonidos porque en los estudios sobre acústicafisiológica se vio que un oyente, al que se le haceescuchar un solo sonido, no puede dar unaindicación fiable de su intensidad, mientras que, sise le hace escuchar dos sonidos diferentes, escapaz de distinguir la diferencia de intensidad

• Como el decibelio es una unidad relativa,para las aplicaciones acústicas, se hatomado como convención, un umbral deaudición de 0 dB equivalente a un sonidocon una presión de 20 micropascales.• Normalmente una diferencia de 3decibelios, que representa el doble de señal,es la mínima diferencia apreciable por unoído humano sano. Una diferencia de 3decibelios es aparentemente el doble deseñal aunque la diferencia de sonoridad seade diez veces.

Se los puede calificar en dostipos, según sus característicasy modo de análisis para suestudio :• DECIBELES REFERNCIADOS• DECIBELES RELATIVOS

VALORES DE REFERENCIANivel de Referencia para la Presion Sonora(en el aire) = 0.00002 = 2E-5 Pa (rms)Nivel de Referencia para la Intensidad Sonora( en el aire) = 0.000000000001 = 1E-12w/m^2Nivel de Referencia para la Potencia Sonora(en el aire) = 0.00000000001 = 1E-12 w

NIVELES DE PRESIÓN SONORA (SPL)ESCALA EN Db70CALLE TRANSITADA60OFICINA NORMAL50OFICINA TRANQUILA40CONVERSACIÓN30CUARTO TRANQUILO20SALA DE GRABACIÓN10VACÍO0 dB

NIVELES DE PRESIÓN SONORA (SPL)ESCALA EN Db140TURBINA DE JET120 UMBRAL DEL DOLORRELÁMPAGOHASTA 3 HS.EXPUESTO 100 CON PROTECCIÓNTREN SUBTERRANEO90TRÁFICO CAMIONES HASTA 6 Hs EXPUESTO80FÁBRICA NORMAL

DECIBEL PONDERADO• El oído humano no percibe igual las distintasfrecuencias y alcanza el máximo de percepción enlas medias, de ahí que para aproximar más launidad a la realidad auditiva, se ponderen lasunidades (para ello se utilizan las llamadas curvasisofónicas).• Por este motivo se definió el decibelio A (dBA),una unidad de nivel sonoro medido con un filtroprevio que quita parte de las bajas y las muy altasfrecuencias. De esta manera, después de lamedición se filtra el sonido para conservarsolamente las frecuencias más dañinas para eloído, razón por la cual la exposición medida endBA es un buen indicador del riesgo auditivo

CURVAS DE PONDERACIÓN

CURVA DE PONDERACIÓN AEl nivel de presión sonora tiene la ventaja deser una medida objetiva y bastante cómodade la intensidad del sonido, pero tiene ladesventaja de que está lejos de representarcon precisión lo que realmente se percibe.Esto se debe a que la sensibilidad del oídodepende fuertemente de la frecuencia. Enefecto, mientras que un sonido de 1 kHz y 0dB ya es audible, es necesario llegar a los37 dB para poder escuchar un tono de 100Hz, y lo mismo es válido para sonidos demás de 16 kHz.

CURVAS DE FLETCHER Y MUNSON

CURVAS DE ESCUCHA SEGÚN LA EDAD

SÍNTESIS DEL SONIDOPara entenderlo de una manera sencillapodemos decir que son las distintascomposiciones y comportamientos deenergía de un mismo sonido en funcióndel tiempo .

ADSR

EJEMPLOS REALES

ESPECTROEl concepto de espectro es deimportancia capital en Acústica.Cuando introdujimos el concepto defrecuencia, dijimos que las ondasperiódicas tienen asociada unafrecuencia. Sin embargo, esto es sóloparte de la verdad, ya que por logeneral dichas ondas contienen variasfrecuencias a la vez. Esto se debe a unnotable teorema matemáticodenominado Teorema de Fourier

TEOREMA DE FOURIERCualquier forma de onda periódica puededescomponerse en una serie de ondas deuna forma particular denominada ondasenoidal, cada una de las cuales tiene unafrecuencia que es múltiplo de la frecuenciade la onda original (fundamental). Así,cuando escuchamos un sonido de 100 Hz,realmente estamos escuchando ondassenoidales de frecuencias 100 Hz, 200 Hz,300 Hz, 400, etc. Estas ondas senoidales sedenominan armónicos del sonido original,y en muchos instrumentos musicales (comola guitarra) son claramente audibles.

IMPORTANCIA DEL ESPECTROLa percepción auditiva del sonido es denaturaleza predominantementeespectral. En efecto, antes de llevar acabo ningún otro procesamiento de laseñal acústica, el oído descompone elsonido recibido en sus componentesfrecuenciales, es decir en las ondassenoidales que, según el teorema deFourier, conforman ese sonido. Por esemotivo, con algo de práctica es posiblepor ejemplo reconocer las notas de unacorde.

DESCOMPOSICIÓN ARMÓNICA

FASE

FASE

FILTRO DE PEINEComb filter

REFLEXIONES• El tamaño del obstáculo y la longitudde onda determinan si una onda rodeael obstáculo o se refleja en la direcciónde la que provenía.• Si el obstáculo es pequeño en relacióncon la longitud de onda, el sonido lorodeara (difracción), en cambio, sisucede lo contrario, el sonido se refleja(reflexión).

REFLEXIONES

INCIDENCIA DE LASREFLEXIONESSi la onda se refleja, el ángulo dela onda reflejada es igual al ángulode la onda incidente, de modo quesi una onda sonora incideperpendicularmente sobre lasuperficie reflejante, vuelve sobresí misma

INCIDENCIA

REFLEXION VS. FRECUENCIALa reflexión no actúa igual sobre lasaltas frecuencias que sobre las bajas.La longitud de onda de las bajasfrecuencias es muy grande (puedenalcanzar los 18 metros), por lo que soncapaces de rodear la mayoría deobstáculos; en cambio las altasfrecuencias no rodean los obstáculospor lo que se producen sombras detrásde ellos y rebotes en su parte delantera

ANÁLISISDE LASREFLEXIONES

Fenómenos relacionadoscon la REFLEXION• ONDAS ESTACIONARIAS• ECO• REVERBERACIÓN

Onda estacionaria en una cuerda.Los puntos rojos representan losnodos de la onda

Cuando la longitud de la onda estacionaria esigual a una de las dimensiones de una sala(largo, alto o ancho), se dice que la sala estáen resonancia. El efecto es aún másdesagradable si cabe. Hay puntos donde nollega ningún sonido (interferenciadestructiva) y otros donde la amplitud sedobla (interferencia constructiva).Gráficamente, si se viese la onda se veríaque la sinusoide ha desaparecido y la ondaha adquirido forma de dientes de sierra. Laondas estacionarias también se llamaneigentonos o modos de la sala

ECOSe produce eco cuando la onda sonora serefleja perpendicularmente en unapared. Para que se produzca eco, lasuperficie reflectante debe estarseparada del foco sonoro unadeterminada distancia: 17 m parasonidos musicales y 11,34 m parasonidos secos, lo que se debe a lapersistencia acústica

PERSISTENCIA ACÚSTICAEl oído puede distinguir separadamentesensaciones que estén por encima deltiempo de persistencia acústica, que es0,1 s para sonidos musicales y 0,07 spara sonidos secos (palabra). Por tanto,si el oído capta un sonido directo y,después de los tiempos de persistenciaespecificados, capta el sonidoreflejado, se apreciará el efecto del eco

REVERBERACIÓNLa reverberación es un fenómeno derivado de lareflexión del sonido consistente en una ligeraprolongación del sonido una vez que se haextinguido el original, debido a las ondasreflejadas. Estas ondas reflejadas sufrirán unretardo no superior a 50 milisegundos, que es elvalor de la persistencia acústica, tiempo quecorresponde, de forma teórica, a una distanciarecorrida de 17 metros a la velocidad del sonido(el camino de ida y vuelta a una pared situada a8'5 metros de distancia). Cuando el retardo esmayor ya no hablamos de reverberación, sino deeco

En un recinto pequeño la reverberaciónpuede resultar inapreciable, perocuanto mayor es el recinto, mejorpercibe el oído este retardo o ligeraprolongación del sonido. Paradeterminar cómo es la reverberación enun determinado recinto se utiliza unaserie de parámetros físicos, uno deellos es conocido como tiempo dereverberación

TIEMPO DE REVERBERACIÓNEs un parámetro utilizado paradeterminar la reverberación de undeterminado recinto.El tiempo de reverberación es eltiempo que transcurre en undeterminado recinto, desde que seproduce un determinado sonido, hastaque la intensidad de ese sonidodisminuye a una millonésima de suvalor original

TIEMPO DE REVERBERACIÓNEl físico Wallace Clement Sabine desarrollóuna fórmula para calcular el tiempo dereverberación (TR) de un recinto en el queel material absorbente está distribuido deforma uniforme. Consiste en relacionar elvolumen de la sala (V), la superficie delrecinto (A) y la absorción total (a) con eltiempo que tarda el sonido en disminuir 60dB en intensidad, a partir de que se apaga lafuente sonora.

El volumen de una sala determinadirectamente (junto a otros factores comolos materiales de la misma) el tiempo dereverberación. El tiempo óptimo es unafunción del volumen, y generalmente seprefieren tiempos óptimos mayores cuandolas salas son más grandes, y viceversa .Todo esto hace muy difícil encontrar salaspolivalentes, aunque mediante diversastécnicas es posible "afinar" una sala o variarsu tiempo de reverberación

CÁLCULO DE RT60

FORMULA DE ARAU - PUCHADES

VALORES RECOMENDADOSLocutorio de radio de 0.2 a 0.4Sala para la voz de 0.7 a 1.0Cine de 1.0 a 1.2Teatro de 0.9Teatro de Ópera de 1.2 a 1.5Sala de conciertos de cámara de 1.3 a 1.7Sala para música barroca y clásica de 1.6 a 1.8Sala de conciertos de música sinfónica de 1.8 a 2.0Iglesia o Catedral de 2.0 a 4.0 como óptimo perollegando hasta 8 segundos en ciertas catedrales.

ABSORCIÓN SONORACuando entramos en una casa sinamueblar, o en obras, o en un salón conescasos muebles, nuestra voz hace eco.Este fenómeno se da porque losmateriales de acabado de interiores,tales como hormigón, yeso, vidrio,etc..., son lo suficientemente rígidos yno porosos.NO ABSORBEN LA ENERGÍASONORA

Una vez amueblada la casa, lasalfombras y cortinas absorbencantidades importantes de energíaacústica (EN CIERTASFRECUENCIAS), gracias a suporosidad, reduciendo la reverberaciónprevia.“PERO NO SIGNIFIQUE QUE SOLOCON CORTINAS, ALFOMBRAS YMUEBLES VAMOS A LOGRAR LAABSORCIÓN IDEAL”

COEFICIENTE DE ABSORCIÓNEl coeficiente de absorción acústica de unmaterial depende de la naturaleza delmismo, de la frecuenta de la onda y delángulo con el que incide sobre la superficie,y se obtiene por el método de la cámarareverberante, que es un método deintegración, en el que las ondas chocan conla muestra de ensayo desde diferentesdirecciones.El coeficiente que se calcula se consideracomo un valor medio para todos los ángulosde incidencia, y se llama de Sabine

COEFICIENTE DE ABSORCIÓN

Las pérdidas de energía acústica en losmateriales se pueden caracterizarmediante el coeficiente de absorciónacústica , entendiendo por tal a larelación entre la energía acústicaabsorbida y la energía acústicaincidente, por unidad de superficie.Puede variar desde un 1 o un 2%(reflexión total) a un 100% (absorcióntotal).

Cuando una onda sonora choca contra unmaterial, parte de ella se absorbe, otra serefleja y otra se transmite.

CÓMO SE CALCULA LAABSORCIÓN?Si α =0, el material refleja totalmente elsonido.Si α =1, el material es totalmenteabsorbente.La calidad de absorción depende delmaterial absorbente. Las normasdefinen cinco clases deabsorción acústica:

Un elemento que interviene en la absorciónacústica, sobre todo a bajas frecuencias, esel espesor del volumen de aire existenteentre la cara del material y la superficierígida que lo soporta. Este volumen puedevariar desde cero, cuando el material semonta directamente sobre el soporte rígido,hasta algunos metros como es el caso de lostechos acústicos suspendidos. Se necesitanal menos 10 cm para mantener una altaabsorción a las bajas frecuencias.

MaterialFrecuencia125 250 500 1000 2000 4000Ventana abierta 1 1 1 1 1 1Hormigón 0,01 0,01 0,02 0,02 0,02 0,03Madera 0,04 0,04 0,03 0,03 0,03 0,02Fieltro asbestos (1cm) - - 0,35 0,30 0,23 -Fieltro de pelo y asbestos - - 0,38 0,55 0,46 -Fieltros sobre pared (3cm) 0,13 0,41 0,56 0,69 0,65 0,49Corcho (3 cm) 0,08 0,08 0,30 0,31 0,28 0,28Corcho perforado y pegado a la pared 0,14 0,32 0,95 0,90 0,72 0,65Tapices 0,14 0,35 0,55 0,75 0,70 0,60Ladrillo visto 0,02 0,02 0,03 0,04 0,05 0,05Enlucido de yeso sobre ladrillo 0,02 0,02 0,02 0,03 0,04 0,04Idem sobre cemento 0,04 0,04 0,04 0,05 0,06 0,03Enlucido de cal 0,04 0,05 0,06 0,08 0,04 0,06Paneles de madera 0,10 0,11 0,10 0,08 0,08 0,11Alfombra sobre cemento 0,04 0,04 0,08 0,12 0,03 0,10Celotex (22 mm) 0,28 0,30 0,45 0,51 0,58 0,57Celotex (16 mm) 0,08 0,18 0,48 0,63 0,75 -Vidrio 0,04 0,04 0,03 0,03 0,02 0,02Placas perforadas de material poroso 0,44 0,57 0,74 0,93 0,75 0,76

ABSORCIÓN VS AISLACIÓNCuando una onda sonora incide sobre lasuperficie de un material (Ei), parte desu energía es reflejada de formaespecular (Er), otra parte es absorbida(Ea) y el resto se transmite a través delmaterial (Et).

Ei = Ea + Er + Et

NO SEEQUIVOQUEN !!!LO QUE AISLA NO ABSORBE YLO QUE ABSORBE NOAISLA!!!!

ESTÁ CLARO ???“LO QUE AISLA NOABSORBE Y LO QUEABSORBE NO AISLA”

TOMÉMOSNOS DE LAS MANOS YREPITAN CONMIGO:“LO QUE AISLA NOABSORBE Y LO QUEABSORBE NO AISLA”

AISLAMIENTO ACÚSTICOEl aislamiento acústico serefiere al conjunto demateriales, técnicas ytecnologías desarrolladaspara aislar o atenuar el nivelsonoro en un determinadoespacio

El aislamiento acústico permiteproporcionar una protección al recintocontra la penetración del ruido, al tiempo,que evita que el sonido salga hacia elexterior .Por ello, los materiales aislantes son,generalmente, malos absorbentes. Es unhecho lógico, la misión de un aislante, siestá colocado en el interior puede serabsorber el sonido que le llega, noobstante, colocado en el exterior, tendrácomo misión reflejar la mayor cantidadde energía sonora que reciba, paraimpedir que penetre en el recinto

La capacidad de aislamiento acústico deun determinado elemento constructivo,fabricado con uno o más materiales, essu capacidad de atenuar el sonido quelo atraviesa. La atenuación o pérdidade transmisión sonora de undeterminado material se define como ladiferencia entre la potencia acústicaincidente y el nivel de potenciaacústica que atraviesa el material.

El aislamiento acústico se consigueprincipalmente por la masa de los elementosconstructivos, aunque una disposiciónadecuada de materiales puede mejorar elaislamiento acústico hasta nivelessuperiores a los que, la suma delaislamiento individual de cada elemento,pudiera alcanzar.Para conseguir un buen aislamiento acústicoes preferible que los materiales aislante seanmateriales pesados y blandos al mismotiempo

FACTORES QUE INTERVIENENFACTOR MÁSICO: El aislamiento acústicose consigue principalmente por la masa delos elementos constructivos: a mayor masa,mayor resistencia opone al choque de laonda sonora y mayor es la atenuación. Poresta razón, no conviene hablar de aislantesacústicos específicos, puesto que son losmateriales normales y no como ocurre conel aislamiento térmico

FACTORES QUE INTERVIENENFACTOR MULTICAPA: Cada elemento o capatiene una frecuencia de resonancia que dependedel material que lo compone y de su espesor. Siel sonido (o ruido) que llega al elemento tieneesa frecuencia producirá la resonancia y alvibrar el elemento, producirá sonido que sesumará al transmitido. Por ello, si se disponendos capas del mismo material y distinto espesor,y que por lo tanto tendrán distinta frecuencia deresonancia, la frecuencia que deje pasar enexceso la primera capa, será absorbida por lasegunda.

FACTORES QUE INTERVIENENFACTOR DE DISIPACIÓN: También mejora elaislamiento si se dispone entre las dos capas unmaterial absorbente. Estos materiales suelen serde poca densidad (30 kg/m3 - 70 kg/m3), muyporosos, y se colocan por ser también buenosaislantes térmicos. Así, un material absorbentecolocado entre dos tabiques paralelos mejora elaislamiento que ofrecerían dichos tabiques por sísolos. Un buen ejemplo de material absorbentees la lana de roca, actualmente el más utilizadoen este tipo de construcciones.

FACTORES QUE INTERVIENENFACTOR DE AMORTIGUACIÓN:Dependiendo de la frecuencia de la energía quese quiere tratar, es importante la amortiguaciónentre los elementos que componen el cuerpo deaislación en su conjunto, evitando lapropagación por contacto directo.La amortiguación se puede resolver con solucionessencillas como selladores y espumas, hasta demaneras complejas como la instalación dedispositivos mecánicos (Fuelles o pulmones deaire)

FACTORES QUE INTERVIENENFACTOR DE SELLADO: Una de las calvespara una buena aislación tiene que ver en elsellado correcto y eficiente de todas laspartes, materiales, superficies y elementosque se fijen como aislante.Un ejemplo es la vinculación entre paredes ytechos en un recinto, o el sellado con másde dos contactos en las aberturas.

DIFUSÓN ACÚSTICALa difusión del sonido en un recinto se consiguemediante la colocación de elementosexpresamente diseñados para dispersar deforma uniforme y en múltiples direcciones laenergía sonora que incide sobre los mismosEsto significa que el campo reverberante sepercibe dentro de la zona por igual desde todaslas direcciones del espacio. Ello contribuirá acrear un sonido altamente envolvente y lograraaumentar el grado de impresión espacialexistente.

DIFUSORES ACÚSTICOSExisten diferentes tipos de difusores construidosen base a una secuencias matemáticapreviamente fijadas. Hay que tener presenteque estos elementos presentan difusión en unabanda de frecuencias limitadas, y que dichabanda depende de las dimensiones del difusor.Todos ellos tienen su origen en la denominadateoría de números, desarrollada por elprestigioso investigador alemán ManfredoSchroeder.

También conocidos como "Maximum LengthSéquense" y están basados en las secuenciaspseudo aleatorias periódicas, denominadas delongitud máxima. Consiste en una superficiedentada y se crea partiendo de una superficielisa y reflectante

BIDIMENSIONALES:Este tipo de difusores aparecen como unageneralización de los unidimensionales con elobjetivo de obtener una optima difusión del sonidoincidente en todas las direcciones del espacio. Yaque a diferencia del otro, este difunde en dosdimensiones de ahí su nombre

DISEÑO ACÚSTICOEn general, conocemos 2maneras de hacer las cosas:BIENCOMO DE COSTUMBRE

HEMOS LLEGADO ACREER QUE:• PARA CADA PROBLEMA HAY UNAPARATO O DISPOSITIVO A LA VENTAEN UN SHOPPING.• MIENTRAS MÁS ABSORBENTEPONGAMOS ELEVAMOS LA CALIDADACÚSTICA• NO HACE FALTA TENER EN CUENTA ELENTORNO FISICO.• UN CONSEJO VALE MÁS QUE ELANÁLISIS CIENTÍFICO• ETC....

DISEÑO ACÚSTICO1. SE BASA EN MEDICIONES PREVIAS2. SE CALCULAN LOS VALORES YPRONOSTICAN LOS RESULTADOS3. SE REALIZAN MENSURASPERMANENTES DE AJUSTE4. LA ABSORCIÓN NO SIGNIFICA QUETRATEMOS ACÚSTICAMENTE A UNRECINTO.5. NO SE USA TELGOPOR O TERGOPOL

SIMULACIÓN ACÚSTICAProgramas predictivos deaplicación para el estudioanticipado de loscomportamientos y modos deun diseño acústico determinado.

OBJETIVOComportamiento de sala de control de sonidode radio en domicilio particular.Dimensiones:Ancho : 3,60 mts.Largo: 3 mts.Alto: 2,60 mts.Características particulares: Ventanal deobservación, piso de madera y Puerta deacceso.

MUCHAS GRACIAS !!!GERMAN OLGUINgermanolguin@hotmail.com