Post on 06-Apr-2018
8/2/2019 UNTREF-AcusticayPsicoacI-Capitulo_5
1/51
24/03/2012
1
1Florent MASSON Acstica y Psicoacstica I
CAPITULO 5:
Introduccin a la acstica
arquitectnica
2Florent MASSON Acstica y Psicoacstica I
1. Conceptos generales
2. Estudio ondulatorio de los recintos
3. Modelos estadsticos de la acstica de salas y
tiempo de reverberacin
4. La absorcin acstica
5. El acondicionamiento acstico de recintos
6. Percepcin y calidad de un recinto
7. Medir en acstica arquitectnica
Capitulo 5: Introduccin a la acstica arquitectnica
8/2/2019 UNTREF-AcusticayPsicoacI-Capitulo_5
2/51
24/03/2012
2
3Florent MASSON Acstica y Psicoacstica I
1. Conceptos generales2. Estudio ondulatorio de los recintos
3. Modelos estadsticos de la acstica de salas y
tiempo de reverberacin
4. La absorcin acstica
5. El acondicionamiento acstico de recintos
6. Percepcin y calidad de un recinto
7. Medir en acstica arquitectnica
Capitulo 5: Introduccin a la acstica arquitectnica
4Florent MASSON Acstica y Psicoacstica I
1. Conceptos generales
1.1 Los campos sonoros (ISO 12001) Campo libre: propagacin libre en el espacio (no hay
obstculos)
Campo cercano: campo en donde la impedancia es compleja(campo sonoro no decrece 6dB por duplicacin de la distancia)
Campo lejano: campo en donde se puede considerar solo laparte real de la impedancia (campo sonoro decrece 6dB porduplicacin de la distancia por una fuente omnidireccional)
Campo directo: parte del campo que no esta alterado porreflexiones
Campo reverberante: zona con predominancia del sonidoreflejado. Aparicin de un equilibrio entre sonido directo ysonido reflejado nivel de presin sonora tiende amantenerse constante.
Capitulo 5: Introduccin a la acstica arquitectnica
1. Conceptos generales
8/2/2019 UNTREF-AcusticayPsicoacI-Capitulo_5
3/51
24/03/2012
3
5Florent MASSON Acstica y Psicoacstica I
Near
field
Far field
Free field Reverberant field
Lp
Distance, rA1 2 A1
6 dB
Capitulo 5: Introduccin a la acstica arquitectnica
1. Conceptos generales
6Florent MASSON Acstica y Psicoacstica I
Aparicin de una distancia crtica dc cuando el nivel depresin del campo directo es igual al nivel de presin delcampo reverberado
con Qfactor de directividad de la fuente
y R constante de la sala definido por
con
es el coeficiente de absorcin promedio de la sala
es el coeficiente de absorcin de cada superficie Sies la superficie total de la sala
A la distancia crtica se puede asociar la inteligibilidad
QR,dc 140=
=1
TSRT
i
ii
S
S=
i
=i
iT SS
Capitulo 5: Introduccin a la acstica arquitectnica
1. Conceptos generales
8/2/2019 UNTREF-AcusticayPsicoacI-Capitulo_5
4/51
24/03/2012
4
7Florent MASSON Acstica y Psicoacstica I
dc
Campo Libre Campo Reverberante
Distancia
(m)
NPS
(dB)
-6 dB por duplicacin
de distancia
dc
B B
A
Caso 1. Sala sin absorcinA y B estn fuera de dc
poca inteligibilidad
Caso 2. Sala con un poco deabsorcindcmayor
A escucha bien la fuente
dc
A
Capitulo 5: Introduccin a la acstica arquitectnica
1. Conceptos generales
8Florent MASSON Acstica y Psicoacstica I
Concepto de sala viva (poco absorbente) o apagada(muy absorbente)
LDnivel de presin delcampo directo
LRiniveles de loscampos reverberados
Capitulo 5: Introduccin a la acstica arquitectnica
1. Conceptos generales
8/2/2019 UNTREF-AcusticayPsicoacI-Capitulo_5
5/51
24/03/2012
5
9Florent MASSON Acstica y Psicoacstica I
1. Conceptos generales2. Estudio ondulatorio de los recintos
3. Modelos estadsticos de la acstica de salas y
tiempo de reverberacin
4. La absorcin acstica
5. El acondicionamiento acstico de recintos
6. Percepcin y calidad de un recinto
7. Medir en acstica arquitectnica
Capitulo 5: Introduccin a la acstica arquitectnica
10Florent MASSON Acstica y Psicoacstica I
2. Estudio ondulatorio de los recintos
2.1 Modos acsticos de una sala paralelepipdica Modos = respuestas naturales, propias de un sistema.
Se aplica la ecuacin de onda en 3D en coordenadas cartesianas.Para una onda de presin armnica:
Se supone que la propagacin en cada una de las direcciones esindependiente:
Lo que permite escribir la ecuacin en la forma:
Capitulo 5: Introduccin a la acstica arquitectnica
2. Estudio ondulatorio de los recintos
8/2/2019 UNTREF-AcusticayPsicoacI-Capitulo_5
6/51
24/03/2012
6
11Florent MASSON Acstica y Psicoacstica I
k es el numero de onda angular definido por
Llegamos a 3 ecuaciones independientes en X, Y y Z
Las superficies de la sala son consideradas como rgidas
y
con los Li las dimensiones de la sala y ni = 0,1,2,3,
+=
+=
+=
)zkcos(C)x(Z
)ykcos(C)y(Y
)xkcos(C)x(X
zzz
yyy
xxx
0=i i
i
i nL
k
=
Capitulo 5: Introduccin a la acstica arquitectnica
2. Estudio ondulatorio de los recintos
12Florent MASSON Acstica y Psicoacstica I
La presin acstica total se escribe como la sumatoria de losmodos acsticos
La posicin de los vientres y de los nodos de presin no varanen el tiempo: se establecen ondas estacionarias!
Estas posiciones definen los modos acsticos de la sala definidospor las frecuencias naturales
=
zyx n,n,n
tj
z
z
y
y
x
x ezL
ncosyL
ncosxL
ncosP)t,z,y,x(p
Capitulo 5: Introduccin a la acstica arquitectnica
2. Estudio ondulatorio de los recintos
8/2/2019 UNTREF-AcusticayPsicoacI-Capitulo_5
7/51
24/03/2012
7
13Florent MASSON Acstica y Psicoacstica I
Los modos se dividen en 3 grupos
Los modos axiales cuando solo 1 de nx, ny, nz es > 0
Los modos tangenciales cuando 2 de nx, ny, nz son > 0
Los modos oblicuos cuando los 3 nx, ny, nz son > 0
Ejemplos de modos acsticos en 2D
Capitulo 5: Introduccin a la acstica arquitectnica
2. Estudio ondulatorio de los recintos
14Florent MASSON Acstica y Psicoacstica I
Ejemplo de modo acstico en 3D: modo (2,3,1)
Capitulo 5: Introduccin a la acstica arquitectnica
2. Estudio ondulatorio de los recintos
8/2/2019 UNTREF-AcusticayPsicoacI-Capitulo_5
8/51
24/03/2012
8
15Florent MASSON Acstica y Psicoacstica I
Ejemplo de la dispersin de los modos en dos salas
Caso a) sala con proporciones ptimas, la reparticinde los modos es parcialmente uniforme
Caso b) sala de forma cbica, concentracin de modos fenmeno de coloracin del sonido
Relaciones recomendadasentre las dimensiones de
una sala rectangularsegn Carrin
Capitulo 5: Introduccin a la acstica arquitectnica
2. Estudio ondulatorio de los recintos
16Florent MASSON Acstica y Psicoacstica I
Funcin de transferencia de una sala:respuesta en frecuencia entre una fuente en un punto MF y unreceptor en un punto MR
Capitulo 5: Introduccin a la acstica arquitectnica
2. Estudio ondulatorio de los recintos
8/2/2019 UNTREF-AcusticayPsicoacI-Capitulo_5
9/51
24/03/2012
9
17Florent MASSON Acstica y Psicoacstica I
2.2 La densidad modal Cuanto mas altas estn las frecuencias, mayor es el nmero de
modos.
Se puede estimar el nmero de modos inferiores a una frecuenciaf por:
Con V volumen de la sala, S la superficie total y L longitud total de lasaristas
Ejemplo: f = 300 Hz y Lx x Ly x Lz = 10 x 15 x 4 m
N = 2045 modos
Capitulo 5: Introduccin a la acstica arquitectnica
2. Estudio ondulatorio de los recintos
18Florent MASSON Acstica y Psicoacstica I
En la prctica se utiliza la densidad modal definidapor
Capitulo 5: Introduccin a la acstica arquitectnica
2. Estudio ondulatorio de los recintos
8/2/2019 UNTREF-AcusticayPsicoacI-Capitulo_5
10/51
24/03/2012
10
19Florent MASSON Acstica y Psicoacstica I
Capitulo 5: Introduccin a la acstica arquitectnica
2. Estudio ondulatorio de los recintos
La descripcin modal se torna muy complicada y difcilde modelizar a medida que aumentan las frecuencias
A frecuencias altas, superposicin de los vientres ynodos de presin --> nivel de presin casi igual entodo el espacio (campo tiende a ser difuso)
Limite de utilizacin del modelo definido por lafrecuencia de Shroeder
con TR el tiempo de reverberacion del
recinto y V su volumen
Se necesita utilizar otro modelo, un modeloestadstico
V
Tf Rr 2000=
20Florent MASSON Acstica y Psicoacstica I
1. Conceptos generales
2. Estudio ondulatorio de los recintos
3. Modelos estadsticos de la acstica de salas y
tiempo de reverberacin
4. La absorcin acstica
5. El acondicionamiento acstico de recintos
6. Percepcin y calidad de un recinto
7. Medir en acstica arquitectnica
Capitulo 5: Introduccin a la acstica arquitectnica
8/2/2019 UNTREF-AcusticayPsicoacI-Capitulo_5
11/51
24/03/2012
11
21Florent MASSON Acstica y Psicoacstica I
3. Modelos estadsticos de la acstica de salas ytiempo de reverberacin
3.1 El modelo de Wallace C. Sabine Fin siglo XIX, aparicin formula de Sabine
revolucion el mundo de la acsticaarquitectnica
En 1900, realiz su primer auditrium basadoen esta formulacin: el New BostonMusic Hall
El modelo tiene en cuenta la absorcin de las paredes
Wallace C. Sabine
Capitulo 5: Introduccin a la acstica arquitectnica
3. Modelos estadsticos de la acstica de salas
22Florent MASSON Acstica y Psicoacstica I
El nivel sonoro en una sala suficientemente reverberantees la suma
Del campo directo, corresponde a la irradiacin de la fuente
Del campo reverberado, corresponde a las reflexiones mltiples
El campo directo se deduce se las leyes de propagacin
de las ondas emitidas por una fuentecon W la potencia de la fuente y
Q su factor de directividad
El campo reverberado esta asociado a la parte del sonidoque fue reflectado muchas veces por las diferentessuperficies de la sala
2
0
2
4 d
WQ
c
pI
D
D
==
Capitulo 5: Introduccin a la acstica arquitectnica
3. Modelos estadsticos de la acstica de salas
8/2/2019 UNTREF-AcusticayPsicoacI-Capitulo_5
12/51
24/03/2012
12
23Florent MASSON Acstica y Psicoacstica I
El balanceo de energa total de la sala
es igual a
dEs corresponde a la energa aportada por lafuente al campo reverberadodEA corresponde a la energa absorbida porlas paredes
Despus de una reflexin la parte dEs que no es absorbida es
La intensidad incidente en campo difuso es igual a
Y la parte dEA que es absorbida es
Entonces
directo
reverberado
As dEdEdE =
( )WdtdEs = 1
dtc
pSdtWdE
R
TincA
0
2
4 ==
c
pI
R
inc
0
2
4
=
( )c
pSW
dt
dE RT
0
2
41
=
Capitulo 5: Introduccin a la acstica arquitectnica
3. Modelos estadsticos de la acstica de salas
24Florent MASSON Acstica y Psicoacstica I
Cuando el equilibrio esta establecido (despus excitacin)
con R la constante de la sala
El campo total esc
p
c
p
c
p RD
0
2
0
2
0
2
+=
R
W
c
p
dt
dE R 40
0
2
==
+=Rd
QW
c
p 4
42
0
2
++=Rd
QlogLL Wp
4
410
2
Campo reverberadoCampo directodecrece 6dB por duplicacin de la distancia
Capitulo 5: Introduccin a la acstica arquitectnica
3. Modelos estadsticos de la acstica de salas
8/2/2019 UNTREF-AcusticayPsicoacI-Capitulo_5
13/51
24/03/2012
13
25Florent MASSON Acstica y Psicoacstica I
3.2 El tiempo de reverberacin
Energa total sala = Energa potencial + Energa cintica
Se puede mostrar que la densidad de energa potencial es igual a
La superposicin de muchos modos permite hacer la hiptesis que encada punto del volumen las densidades de energas (E/V)potenciales y cinticas son iguales:
Cuando una fuente se apaga rpidamente la energa aportada por lafuente al campo reverberado se considera nula
2
0
2
2 c
p
dt
pd
c
V
dt
dE2
2
0
=
T
RRS
c
p
dt
pd
c
V
dt
dE
0
22
2
04
==
Capitulo 5: Introduccin a la acstica arquitectnica
3. Modelos estadsticos de la acstica de salas
26Florent MASSON Acstica y Psicoacstica I
Las soluciones de la ecuacin diferencial se escriben en la forma
es la presin eficaz cuando se apaga la fuente
Por definicin el tiempo de reverberacin TR (o RT o T60) es el
tiempo necesario para que la energa decrece de 60dB o sea 10-6
Pa.
Con la absorcin total o absorcin sabine (en m2)
( ) ( )
=
=t
V
Scexpptp T
tRR4
2
0
2
( )02 =tpR
=
tV
Scexp T
410
6
( ) A
V,
S
V
explogcT
T
R
161024==
Formula de Sabine
TSA =
Capitulo 5: Introduccin a la acstica arquitectnica
3. Modelos estadsticos de la acstica de salas
8/2/2019 UNTREF-AcusticayPsicoacI-Capitulo_5
14/51
24/03/2012
14
27Florent MASSON Acstica y Psicoacstica I
Condiciones de validad de la formula:
Que la reparticin de la absorcin sea homognea (para que elcoeficiente de absorcin promedio tenga un sentido)
Que la sala sea suficientemente regular para poder suponer quelas densidades de energas son iguales (campo difuso)
Que la sala no sea muy absorbente
Aspecto de la medicin de un TR,
escala linear
escala logartmica
Capitulo 5: Introduccin a la acstica arquitectnica
3. Modelos estadsticos de la acstica de salas
28Florent MASSON Acstica y Psicoacstica I
3.3 El modelo de Norris-Eyring
Mas adaptado a las salas muy absorbentes
Basado sobre el principio de la acstica geomtrica:
Cada vez que una onda encuentra una pared ella pierde un poco
de su energa de
Despus de n reflexiones
En un tiempo t la distancia recorrida es
con li las distancias entre 2 reflexiones sucesivas y lm el camino libremedio
( )1
( ) ( ) ( ) ( )( )
====
12
0
2
0
21
lnn
tR
n
tRRepptp
m
i
i lnltc ==
Capitulo 5: Introduccin a la acstica arquitectnica
3. Modelos estadsticos de la acstica de salas
8/2/2019 UNTREF-AcusticayPsicoacI-Capitulo_5
15/51
24/03/2012
15
29Florent MASSON Acstica y Psicoacstica I
Se supone que el medio de propagacin es homogneo: la
probabilidad de propagacin en cada direccin del espacio esigual (Kosten):
Entonces
Por definicin del tiempo de reverberacin se puede calcular que
( ) ( )( )t
V
cS
tRR
T
eptp
==
1ln42
0
2
T
mS
Vl
4=
( ) TR
Sln
V,T
=
1
1610
Formula de Norris-Eyring
Capitulo 5: Introduccin a la acstica arquitectnica
3. Modelos estadsticos de la acstica de salas
30Florent MASSON Acstica y Psicoacstica I
Condiciones de validad de la formula:
Que la reparticin de la absorcin sea suficientementehomognea
Que la sala sea suficientemente regular
Que la difusin en la sala sea homognea
Problema: validad de las formulas!!
Capitulo 5: Introduccin a la acstica arquitectnica
3. Modelos estadsticos de la acstica de salas
8/2/2019 UNTREF-AcusticayPsicoacI-Capitulo_5
16/51
24/03/2012
16
31Florent MASSON Acstica y Psicoacstica I
Correccin para las salas que no tienen una absorcin
homognea:
Correccin para las salas que no tienen una absorcinhomognea con grandes superficies Sj hechas depequeas superficies S
i:
Formula de Millington(rayos series)
Formula de Eyring-Eyring(rayos paralelos)
( ) =
i
ii
RlnS
V,T
1
1610
=
i
ii
T
T
R
SS
lnS
V,T
1
1
1610
=
i
ii
Tj
j
R
SS
lnS
V,T
1
1
1610
Formula de Eyring-Millington(rayos series/paralelos)
Capitulo 5: Introduccin a la acstica arquitectnica
3. Modelos estadsticos de la acstica de salas
32Florent MASSON Acstica y Psicoacstica I
Correccin para las salas rectangulares con absorcinmuy diferente entre las diferentes superficies:
Formula de Fitzroy
Formula deArau
( )=
=
z,y,xj
j
j
T
R
lnS
S
V,T
1
1610
2
( ) ( ) ( )
S
S
zT
S
S
yT
S
S
xT
R
zyx
lnS
V,
lnS
V,
lnS
V,T
=
1
1610
1
1610
1
1610
Capitulo 5: Introduccin a la acstica arquitectnica
3. Modelos estadsticos de la acstica de salas
8/2/2019 UNTREF-AcusticayPsicoacI-Capitulo_5
17/51
24/03/2012
17
33Florent MASSON Acstica y Psicoacstica I
Correccin cuando el medio de propagacin no es
homogneo: Formula de Kuttruff
con
represente el libre camino segn una
probabilidad Gaussiana
Correccin a la formula de Fitzroy considerando que laabsorcin no es uniforme: Formula de Neubauer
Y mucho mas
KuttT
RS
V,T
1610=
Capitulo 5: Introduccin a la acstica arquitectnica
3. Modelos estadsticos de la acstica de salas
34Florent MASSON Acstica y Psicoacstica I
Aplicacin: acoplamiento de recintos
Se consideran dos salas, de volumen V1 y V2, acopladaspor una abertura de superficie S0 (ej. caja escenario/sala)
Las densidades de energa se escriben:
con y
V1
V2
W1
( )2
02211
122
1
4
SAA
cWA
=
( )2
02211
10
2
4
SAA
cWS
=
0111SAA +=
0222SAA +=
Capitulo 5: Introduccin a la acstica arquitectnica
3. Modelos estadsticos de la acstica de salas
8/2/2019 UNTREF-AcusticayPsicoacI-Capitulo_5
18/51
24/03/2012
18
35Florent MASSON Acstica y Psicoacstica I
El factor de acoplamiento entre los recintos 1 y 2 se define por:
Si A2 >> S0 la abertura tiene el mismo efecto que una ventana abiertaSi S0 >> A2 se puede considerar las dos salas como un solo ambiente
Si la abertura esta cerrada por un material (tipo teln,puerta,...) de coeficiente de transmisin , el coeficiente dedebilitamiento R de esta pared puede ser calculado por:
con L1 y L2 niveles de presin sonora respectivamente en las salas 1 y 2
+=
=
22
0
2110
110
A
SlogLLlogR
Capitulo 5: Introduccin a la acstica arquitectnica
3. Modelos estadsticos de la acstica de salas
22
0
1
2
A
Ska ==
36Florent MASSON Acstica y Psicoacstica I
1. Conceptos generales
2. Estudio ondulatorio de los recintos
3. Modelos estadsticos de la acstica de salas y
tiempo de reverberacin
4. La absorcin acstica
5. El acondicionamiento acstico de recintos
6. Percepcin y calidad de un recinto
7. Medir en acstica arquitectnica
Capitulo 5: Introduccin a la acstica arquitectnica
8/2/2019 UNTREF-AcusticayPsicoacI-Capitulo_5
19/51
24/03/2012
19
37Florent MASSON Acstica y Psicoacstica I
4. La absorcin acstica
Para generar absorcin acstica existe dos conceptos:
Campo resistivo = consumo de energa Caso de los materiales porosos
Campo reactivo = almacenamiento de energa Caso de los resonadores
Absorcin en rangos defrecuencias diferentes
Capitulo 5: Introduccin a la acstica arquitectnica
4. La absorcin acstica
38Florent MASSON Acstica y Psicoacstica I
4.1 Los materiales porosos
3 familias de porosos:
Las lanas minerales (devidrio, de roca)
Los fonoabsorbentes(espumas de poliuretano)
Los fibrosos textiles(carpetas, telas, cortinas,telones,)
Foto de porosos por microscopio
Lana de vidrio Lana de rocaEspumas dePoliuretano
Capitulo 5: Introduccin a la acstica arquitectnica
4. La absorcin acstica
8/2/2019 UNTREF-AcusticayPsicoacI-Capitulo_5
20/51
24/03/2012
20
39Florent MASSON Acstica y Psicoacstica I
Constitucin:
Esqueleto (parte slida) de 1-10% del volumen total
Aire = resto del volumen total, los poros estn saturados en aire.
Se define por porosidad la relacin entre el volumen de aire en elmaterial Vaire y el volumen total del material VT:
Proporcin del esqueleto pequea: favorece lapenetracin de la onda acstica.
Durante la propagacin, fenmenos de fricciones(viscosidad) e intercambios de calor en el esqueleto amortiguacin de la onda
T
aire
V
V=
Capitulo 5: Introduccin a la acstica arquitectnica
4. La absorcin acstica
40Florent MASSON Acstica y Psicoacstica I
Micro-geometra muy compleja: modelizacin basada enparmetros globales al material.
esqueleto >> aire onda no puede meter el esqueleto enmovimiento
Modelo emprico de Delany-Bazley: da una impedancia
equivalente al material en funcin de la resistencia delmaterial al paso del aire .
El material depende de solo una variable:
Impedancia caracterstica compleja del material dada por
para 0,01 < X < 1,0
fX 0=
( )732075400
0870057101,,
e X,jX,ZZ
+=
Capitulo 5: Introduccin a la acstica arquitectnica
4. La absorcin acstica
8/2/2019 UNTREF-AcusticayPsicoacI-Capitulo_5
21/51
24/03/2012
21
41Florent MASSON Acstica y Psicoacstica I
El coeficiente de reflexin R (relacin entre presin incidente y
reflejada a la superficie del material) se deduce de la impedanciade superficie Zs del materia por
donde
con Ze la impedancia del material, L su espesura
y ke el numero de onda del medio definido por
El coeficiente de absorcin se define en incidencia normal por
0
0
ZZ
ZZR
S
s
+
=
2
1 R=
( )LkancotZ
jZ ee
S
=
( )59507000 1890097801 ,,e X,jX,c
k +=
Capitulo 5: Introduccin a la acstica arquitectnica
4. La absorcin acstica
42Florent MASSON Acstica y Psicoacstica I
Modelo fsico de Biot: basado en la porosidad delmaterial , en su resistividad al paso del aire y sutortuosidad.
Capitulo 5: Introduccin a la acstica arquitectnica
4. La absorcin acstica
8/2/2019 UNTREF-AcusticayPsicoacI-Capitulo_5
22/51
24/03/2012
22
43Florent MASSON Acstica y Psicoacstica I
4.2 Medir materiales porosos
Porosidad:
Agregando agua en el poroso y midiendo la cantidad de agua(mtodo no muy justo)
Considerando el aire como un Gas Perfecto y realizando unatransformacin isoterma. Se deduce la porosidad entre 2estados del fluido.
Resistividad: se deduce de la diferencia de presin entrelas dos caras de una muestra de un material poroso.
Tortuosidad: medicin del tiempo de vuelo de unaimpulsin ultrasonora en un material.
Capitulo 5: Introduccin a la acstica arquitectnica
4. La absorcin acstica
44Florent MASSON Acstica y Psicoacstica I
Medir el coeficiente de absorcin:
Tubo de Kundt (ISO 10534-2, ASTM E1050)
Permite medir el coeficiente de absorcin en incidencia normalMtodo valido hasta la frecuencia de corte del tubo (correspondea la frecuencia de aparicin de los primeros modosaxisimtricos)
con d el dimetro del tubo
Mtodo de la cmara reverberante (ISO 354, IRAM 4065)
Toma en cuenta todas las incidenciasVolumen cmara > 200 m3 y Lmax < 1.9V1/3
Paredes no paralelas y irregulares para que los modos propios dela sala sean sin picos doblesDifusin mxima: se agregan reflectores para homogeneizar lapresin sonora
d
c,f
c 833=
Capitulo 5: Introduccin a la acstica arquitectnica
4. La absorcin acstica
8/2/2019 UNTREF-AcusticayPsicoacI-Capitulo_5
23/51
24/03/2012
23
45Florent MASSON Acstica y Psicoacstica I
El coeficiente de absorcin de deduce de la diferencia de TR
entre la presencia o no del material absorbente.
Se define el NRC (Noise Control Coefficient) por
camara
vaciaRmuestraRmuestra
muestraTTSc
V, +
=
111355
4
21500250 )kHz()kHz()Hz()Hz(NRC
+++=
Capitulo 5: Introduccin a la acstica arquitectnica
4. La absorcin acstica
46Florent MASSON Acstica y Psicoacstica I
4.3 Efecto de los parmetros sobre la absorcin
Efecto del espesor del material:
Frecuencia (Hz)
Coeficiented
eabsorcin
D = / 4
D
8/2/2019 UNTREF-AcusticayPsicoacI-Capitulo_5
24/51
24/03/2012
24
47Florent MASSON Acstica y Psicoacstica I
Efecto de la resistencia del material al paso del aire:(tiene que ver con la masa volumtrica del material)
Frecuencia (Hz)
Coeficientedeabsorcin
Capitulo 5: Introduccin a la acstica arquitectnica
4. La absorcin acstica
48Florent MASSON Acstica y Psicoacstica I
Efecto de una lama de aire entre el materialabsorbente y una pared rgida:
Frecuencia (Hz)
Coeficiente
deabsorcin
L
sin lama de aire
con lama de aire
/ 4
Capitulo 5: Introduccin a la acstica arquitectnica
4. La absorcin acstica
8/2/2019 UNTREF-AcusticayPsicoacI-Capitulo_5
25/51
24/03/2012
25
49Florent MASSON Acstica y Psicoacstica I
La forma de un material poroso permite:
Aumentar la superficie de absorcin efectiva: la onda ve unmaterial mas grande
Mejor adaptacin en impedancia: evita reflexiones en la cara delmaterial a la vista de la onda acstica
Creacin de cavidades: efecto de resonador (ayuda a la absorcin)
Efecto de una proteccin sobre el poroso:
Frecuencia (Hz)
Coeficiente
dea
bsorcin
sin proteccin
con proteccin
Mejora en frecuencias bajas pero
Deteriora en frecuencias mas altas
una chapa multiperforada conun ndice de perforacin > 30%no tiene efecto sobre laabsorcin
!
Capitulo 5: Introduccin a la acstica arquitectnica
4. La absorcin acstica
50Florent MASSON Acstica y Psicoacstica I
4.4 La absorcin generada por los resonadores
El resonador de membrana o diafragmtico
Panel no poroso y flexible: en muchos casos hecho de maderamontada a una cierta distancia de pared rgida (cavidad de aire)
Principio: sistema Masa / Resortemasa = panel
resorte = aire en la cavidad
frecuencia de resonancia dada por:
conM la masa por unidad desuperficie del panel
Mdf
600=
Capitulo 5: Introduccin a la acstica arquitectnica
4. La absorcin acstica
8/2/2019 UNTREF-AcusticayPsicoacI-Capitulo_5
26/51
24/03/2012
26
51Florent MASSON Acstica y Psicoacstica I
Aventajas:
Absorcin generada en bajas frecuencias
Inconveniente:
Absorcin muy selectiva, utilizacin de una material poroso en lacavidad de aire para aliviar la curva del coeficiente de absorcin.
Capitulo 5: Introduccin a la acstica arquitectnica
4. La absorcin acstica
52Florent MASSON Acstica y Psicoacstica I
El Resonador de Helmholtz
Cavidad de aire conectada alambiente por una abertura (ocuello) estrecha
Hiptesis: >> L,S no hayresonancias en el interior delcuello mismo.
Principio: perdidas por fricciones al nivel del cuello. Absorcinmxima a la frecuencia de resonanciaf0 que corresponde a unavelocidad mxima del aire.
Frecuencia de resonancia dada por:
con S = a2 a RADIO DEL CUELLO
)a,L(V
Scf
612
0
0+
=
Factor de correccindel cuello
Capitulo 5: Introduccin a la acstica arquitectnica
4. La absorcin acstica
8/2/2019 UNTREF-AcusticayPsicoacI-Capitulo_5
27/51
24/03/2012
27
53Florent MASSON Acstica y Psicoacstica I
Aventajas: Absorcin generada en bajas frecuencias
Se puede acoplar el efecto de 2 resonadores
Se puede utilizar un panel multiperforadofrente a una pared rgida para generar unresonador mltiple de Helmholtz (mejora elpoder de absorcin)
Frecuencia de resonancia dada por:
conp el ndice de
abertura del panelResonador mltiple a
base de panelesperforados o ranurados
)a,D(d
pc
f eq612
0
0 +=
Capitulo 5: Introduccin a la acstica arquitectnica
4. La absorcin acstica
54Florent MASSON Acstica y Psicoacstica I
Inconveniente:
Absorcin muy selectiva, utilizacin de una material poroso en lacavidad de aire para aliviar la curva del coeficiente deabsorcin.
Capitulo 5: Introduccin a la acstica arquitectnica
4. La absorcin acstica
8/2/2019 UNTREF-AcusticayPsicoacI-Capitulo_5
28/51
24/03/2012
28
55Florent MASSON Acstica y Psicoacstica I
4.4 Otros elementos absorbentes
Absorcin generada por las personas y las sillas
Elementos muy importantes en acstica arquitectnica porquemuy absorbentes ( efecto seat dip)
Siempre se expresan en Absorcin SabineA (en m2)
con N el numero de personas
Difcil de evaluar la absorcin generada por las personas
Ejemplo de absorcin en sabins de personas segn Kath y Kuhl
personaPersonasTotal NAA =
f (Hz) 125 250 500 1k 2k 4k
Persona de pie
sin abrigo0,12 0,24 0,59 0,98 1,13 1,12
Persona de pie
con abrigo0,17 0,41 0,91 1,3 1,43 1,47
Capitulo 5: Introduccin a la acstica arquitectnica
4. La absorcin acstica
!
56Florent MASSON Acstica y Psicoacstica I
Absorcin del aire
En el caso de los recintos grande la absorcin del aire tiene queestar tomada en cuenta.
Se define por la relacin
O se utilizan curvas de referencias (T = 20C)
[ ]
humedad
b%
f.,)T(mm
291017040201
2
== ISO 9613
Capitulo 5: Introduccin a la acstica arquitectnica
4. La absorcin acstica
8/2/2019 UNTREF-AcusticayPsicoacI-Capitulo_5
29/51
24/03/2012
29
57Florent MASSON Acstica y Psicoacstica I
El Tiempo de Reverberacin considerando la absorcin
del aire se expresa en la formulacin de Sabine por
con
mVA
V,T
Tot
R4
1610
+=
SillasPersonasTotal
i
iiTot AASA ++=
Capitulo 5: Introduccin a la acstica arquitectnica
4. La absorcin acstica
El Bass Trap
Nombre genrico dado a un sistema absorbente(por resonador de Helmholtz o por materialesabsorbentes) sintonizado en bajas frecuencias:Mximos de presin en las esquinas y a a la
distancia asociada a un /4
58Florent MASSON Acstica y Psicoacstica I
1. Conceptos generales
2. Estudio ondulatorio de los recintos
3. Modelos estadsticos de la acstica de salas y
tiempo de reverberacin
4. La absorcin acstica
5. El acondicionamiento acstico de recintos
6. Percepcin y calidad de un recinto
7. Medir en acstica arquitectnica
Capitulo 5: Introduccin a la acstica arquitectnica
8/2/2019 UNTREF-AcusticayPsicoacI-Capitulo_5
30/51
24/03/2012
30
59Florent MASSON Acstica y Psicoacstica I
5. El acondicionamiento acstico de recintos
5.1 Principio de la acstica geomtrica
Propagacin de una ondaomnidireccional en unrecinto de tamao:10,2m x 6,8m x z
Rpidamente frente deonda puede ser consideradocomo plano!
Se considerara (suficientemente lejos de la fuente) que la fuentegenera ondas planas en el espacio:
Fuente = generador de rayos (perpendiculares al frente deonda) cuyas propagaciones pueden ser fcilmente seguidas
Capitulo 5: Introduccin a la acstica arquitectnica
5. El acondicionamiento acstico de recintos
60Florent MASSON Acstica y Psicoacstica I
Mtodo de los rayos
El sonido se considera como una onda plana propagndoseperdiendo un poco de su energa cada vez que ella encuentra unapared (reflexin sigue ley de Snell-Descartes).
Fase y longitud de onda no estn considerados en este enfoque,solo se considera la direccin de propagacin.
Sonido directo y primerasreflexiones,Adaptado de Beranek
Capitulo 5: Introduccin a la acstica arquitectnica
5. El acondicionamiento acstico de recintos
8/2/2019 UNTREF-AcusticayPsicoacI-Capitulo_5
31/51
24/03/2012
31
61Florent MASSON Acstica y Psicoacstica I
Mtodo de las fuentes virtuales
Las reflexiones pueden ser vistas como un sonido que provienede una fuente virtual.
Las distintas fuentes virtuales presentan un nivel energticodecreciente en funcin del grado de reflexin y de absorcin.
Mtodo de las fuentes virtuales
Capitulo 5: Introduccin a la acstica arquitectnica
5. El acondicionamiento acstico de recintos
62Florent MASSON Acstica y Psicoacstica I
Ilustracin del mtodo de las fuentes virtuales segn Kuttruff
Capitulo 5: Introduccin a la acstica arquitectnica
5. El acondicionamiento acstico de recintos
8/2/2019 UNTREF-AcusticayPsicoacI-Capitulo_5
32/51
24/03/2012
32
63Florent MASSON Acstica y Psicoacstica I
5.2 Beneficios e inconvenientes de las reflexiones
Ecograma o respuesta impulsional
Capitulo 5: Introduccin a la acstica arquitectnica
5. El acondicionamiento acstico de recintos
64Florent MASSON Acstica y Psicoacstica I
Efecto de una reflexin simple segn Barron:0dB = reflexin de misma amplitud que el sonido directo
11
Desplazamientode la localizacinde la fuente
2Aumento de lainteligibilidad
coloracindel sonido!
3 No pasa nada
4 Aparicin de ecos
2
4
3
!
50 ms
Capitulo 5: Introduccin a la acstica arquitectnica
5. El acondicionamiento acstico de recintos
8/2/2019 UNTREF-AcusticayPsicoacI-Capitulo_5
33/51
24/03/2012
33
65Florent MASSON Acstica y Psicoacstica I
El fenmeno de eco: corresponde a una reflexin claramente
audible. Sonido que se puede diferenciar del sonido directo. La reflexin llega con un atraso > 50 ms (diferencia de camino deaproximadamente 17 m)
Distancia limite antes eco
LR1 + R1P LP < 17 mOK
LE + EP LP = 17 m limite
LR2+ R2P LP > 17 mECO
El eco depende de la diferencia de nivel entre la ondareflejada y la onda incidente
El eco flotante (flutter echo): repeticin mltiple en untiempo corto de un sonido cuando una fuente se sita entre dossuperficies paralelas, lisas y muy reflectantes.
Capitulo 5: Introduccin a la acstica arquitectnica
5. El acondicionamiento acstico de recintos
66Florent MASSON Acstica y Psicoacstica I
5.3 Los reflectores
Posibilitar la aparicin de reflexiones tiles (t < 50 ms para el hablay t
8/2/2019 UNTREF-AcusticayPsicoacI-Capitulo_5
34/51
24/03/2012
34
67Florent MASSON Acstica y Psicoacstica I
El tamao del reflector depende de la longitud de la onda sobre la
cual tiene que actuar: La onda ser o difractada o reflejada:
Capitulo 5: Introduccin a la acstica arquitectnica
5. El acondicionamiento acstico de recintos
L1
L2
http://www.falstad.com/wave2d/
L1 /2onda reflejada
68Florent MASSON Acstica y Psicoacstica I
Ejemplos de reflectores:
Ejemplo de reflectores de techo en un teatro Ejemplo de reflectores laterales
Permiten aumentar la sonoridady la claridad musical
Las reflexiones laterales permiten de aumentar el grado deimpresin espacial en una sala
Capitulo 5: Introduccin a la acstica arquitectnica
5. El acondicionamiento acstico de recintos
8/2/2019 UNTREF-AcusticayPsicoacI-Capitulo_5
35/51
24/03/2012
35
69Florent MASSON Acstica y Psicoacstica I
Algunos ejemplos de reflectores
Aula Magna, Caracas
Capitulo 5: Introduccin a la acstica arquitectnica
5. El acondicionamiento acstico de recintos
70Florent MASSON Acstica y Psicoacstica I
Capitulo 5: Introduccin a la acstica arquitectnica
5. El acondicionamiento acstico de recintos
8/2/2019 UNTREF-AcusticayPsicoacI-Capitulo_5
36/51
24/03/2012
36
71Florent MASSON Acstica y Psicoacstica I
5.3 Los difusores
Cuando una onda encuentra unobstculo se producen fenmenosde difraccin (segn relacin entre y tamao obstculo)
Idea = homogeneizar la difusin
Superficies irregulares,policilndricos o difusores deSchroeder
Principalmente 3 tipos de difusores
de Schroeder: MLS (maximun Length Sequence)
QRD (Quadratic-Residue Diffusor)
PRD (Primitive-Root Diffusor)
Patrones polares de un materialabsorbente, un reflector y un difusor
Capitulo 5: Introduccin a la acstica arquitectnica
5. El acondicionamiento acstico de recintos
72Florent MASSON Acstica y Psicoacstica I
Ejemplos de difusores
Producen un poco de absorcin (por efecto de resonadortipo de onda)
Cuando la reparticin es aleatoria: efecto de absorcin sobre una gama de frecuencias larga, puedeser mejorado si se cobre el difusor de una pelcula resistiva
QRD 2DQRD 1D
Capitulo 5: Introduccin a la acstica arquitectnica
5. El acondicionamiento acstico de recintos
8/2/2019 UNTREF-AcusticayPsicoacI-Capitulo_5
37/51
24/03/2012
37
73Florent MASSON Acstica y Psicoacstica I
Capitulo 5: Introduccin a la acstica arquitectnica
5. El acondicionamiento acstico de recintos
74Florent MASSON Acstica y Psicoacstica I
Ilustracin de la absorcin de un difusor QRD segn Fujiwara
Capitulo 5: Introduccin a la acstica arquitectnica
5. El acondicionamiento acstico de recintos
8/2/2019 UNTREF-AcusticayPsicoacI-Capitulo_5
38/51
24/03/2012
38
75Florent MASSON Acstica y Psicoacstica I
5.4 Las maquetas
Principio de similitud, por un factor de escala 1:N
Maqueta al 1:20, frecuencia excitacin de [400Hz-400kHz]
Difcil de conseguir buenas fuentes, micrfonos
adaptados y materiales con absorcin equivalente Absorcin por propagacin considerable: se cambia el gas
durante la medicin o se corrigen las valores despus dela medicin
t/Nttiempo
f.NfFrecuencia
/NLongitud de onda
Tamao maquetaTamao real
Capitulo 5: Introduccin a la acstica arquitectnica
5. El acondicionamiento acstico de recintos
76Florent MASSON Acstica y Psicoacstica I
Permite tener resultados muy precisos y conocer losefectos ligados a la difraccin.
Ejemplo de maqueta del Atlanta Symphonic Hall
Capitulo 5: Introduccin a la acstica arquitectnica
5. El acondicionamiento acstico de recintos
8/2/2019 UNTREF-AcusticayPsicoacI-Capitulo_5
39/51
24/03/2012
39
77Florent MASSON Acstica y Psicoacstica I
1. Conceptos generales2. Estudio ondulatorio de los recintos
3. Modelos estadsticos de la acstica de salas y
tiempo de reverberacin
4. La absorcin acstica
5. El acondicionamiento acstico de recintos
6. Percepcin y calidad de un recinto
7. Medir en acstica arquitectnica
Capitulo 5: Introduccin a la acstica arquitectnica
78Florent MASSON Acstica y Psicoacstica I
6. Percepcin y calidad de un recinto
La percepcin y evaluacin de la calidad de un recinto puedeser hecha de dos formas:
Una evaluacin subjetiva (por testeo sobre unapopulacin)
Una evaluacin objetiva (segn criterios acsticos)
Capitulo 5: Introduccin a la acstica arquitectnica
6. Percepcin y calidad de un recinto
8/2/2019 UNTREF-AcusticayPsicoacI-Capitulo_5
40/51
24/03/2012
40
79Florent MASSON Acstica y Psicoacstica I
6.1 La evaluacin subjetiva
Existen 6 dimensiones por el espacio perceptivo:
La amplitud sonora (Loudness)
El efecto de espacio (Envelopment)
La precisin (Clarity)
La intimidad (Intimacy)
La reverberancia (Reverberance)
El equilibrio tonal (Balance)
A estos parmetros hay que adjuntar el ruido de fondoque tiene que ser muy bajo (o inaudible)
Las evaluaciones se obtienen por testeo
Capitulo 5: Introduccin a la acstica arquitectnica
6. Percepcin y calidad de un recinto
80Florent MASSON Acstica y Psicoacstica I
Limitaciones de la evaluacin perceptiva:
Numero de personas a testear
Problemas de interpretacin de las preguntas
Rotacin de los asientos
Porcentaje de ocupacin de la sala
Factores visuales, psicolgicos
Tratamiento de los datos
La evaluacin de una sala por los msicos es muydistinta: necesitan escucharse bien, escuchar elpublico,...
Capitulo 5: Introduccin a la acstica arquitectnica
6. Percepcin y calidad de un recinto
8/2/2019 UNTREF-AcusticayPsicoacI-Capitulo_5
41/51
24/03/2012
41
81Florent MASSON Acstica y Psicoacstica I
6.2 La evaluacin objetiva
Se distinguen dos finalidades de aplicacin por unasala:
Salas aplicadas al habla (teatros) y a las conferencias
Salas aplicadas a la msica
Criterios que se aplican en los dos casos:
El tiempo de reverberacin: EDT, TR30
El nivel del ruido de fondo: NCLa claridad C50 y C80
Capitulo 5: Introduccin a la acstica arquitectnica
6. Percepcin y calidad de un recinto
82Florent MASSON Acstica y Psicoacstica I
Criterios aplicados especficamente para el habla:
La definicin D
El STI/ RASTIy el %AlCons
Criterios aplicados especficamente para la msica:
La sonoridad G
El tiempo central ts
La eficiencia lateral LF
La correlacin cruzada interaural IAAC
La calidez BR y el brillo TR
Capitulo 5: Introduccin a la acstica arquitectnica
6. Percepcin y calidad de un recinto
8/2/2019 UNTREF-AcusticayPsicoacI-Capitulo_5
42/51
24/03/2012
42
83Florent MASSON Acstica y Psicoacstica I
El tiempo de reverberacin
El Tiempo de reverberacin medido en un punto de un recinto tiene unaforma compleja:
De la pendiente dela curva saco elTR?
Capitulo 5: Introduccin a la acstica arquitectnica
6. Percepcin y calidad de un recinto
84Florent MASSON Acstica y Psicoacstica I
Como la curva del decaimiento energtico no presenta una solapendiente en escala logartmica, se definieron otros parmetros parael TR:
El EDTEarly Decay Timeque corresponde a seis vecesel tiempo para que el nivelrelativo de presin pase de0dB a -10dB
El RT30 que corresponde a dosveces el tiempo para que elnivel relativo pase de -5dB a -35dB
El EDTtraduce la impresin de viveza de una sala: si el EDTessignificativamente menor al RT, la sala resulta mas apagada.
Se recomienda para una buena difusin del sonido, queEDTmid= RTmid
el ndice midcorresponde a las frecuencias centrales de 500Hz - 1kHz
Capitulo 5: Introduccin a la acstica arquitectnica
6. Percepcin y calidad de un recinto
8/2/2019 UNTREF-AcusticayPsicoacI-Capitulo_5
43/51
24/03/2012
43
85Florent MASSON Acstica y Psicoacstica I
Ejemplos de RTmid(500Hz 1kHz) de referencia:
Tipo de Sala RT mid
(s)
Estudio de grabacin 0,2 - 0,4
Living, oficina 0,5 - 0,8
Sala de conferencias 0,7 - 1,0
Cine 0,5 - 1,0
Sala polivalente 1,2 - 1,6
Teatro 1,2 - 1,5
Msica de Cmara 1,3 - 1,7
Msica sinfnica 1,7 - 2,0rgano o canto coral 2,0 - 3,0
Capitulo 5: Introduccin a la acstica arquitectnica
6. Percepcin y calidad de un recinto
86Florent MASSON Acstica y Psicoacstica I
El ruido de fondo, las curvas NC (Noise criteria)
Se recomienda para los ambientes dedicados al habla un NC30mximo y para los ambientes dedicados a la msica un NC20mximo
Capitulo 5: Introduccin a la acstica arquitectnica
6. Percepcin y calidad de un recinto
8/2/2019 UNTREF-AcusticayPsicoacI-Capitulo_5
44/51
24/03/2012
44
87Florent MASSON Acstica y Psicoacstica I
La claridad C50 (habla) y C80 (msica)
Define el grado de precisin sobre un sonido
Se recomienda un C50 > 2dB para una buenaclaridad
Se recomienda un -4 < C80 < 0dB en sala vaca(o -2 < C80 < 2dB en sala ocupada) para un
grado de separacin correcto entre losdiferentes sonidos individuales integrantes deuna composicin musical
( )
( )
=
+
ms
ms
dtth
dtth
C
50
2
50
0
2
50 log10
( )
( )
=
+
ms
ms
dtth
dtth
C
80
2
80
0
2
80 log10
Con h2(t) la repuesta impulsional
Capitulo 5: Introduccin a la acstica arquitectnica
6. Percepcin y calidad de un recinto
88Florent MASSON Acstica y Psicoacstica I
La definicin D
Define la relacin entre la energa llegando al oyente en los 50 msy la energa total.
Cuando mas elevado sea el parmetro, mejor ser lainteligibilidad.
Se recomienda un D > 0,5 en cada banda de125Hz 4kHz en sala ocupada
( )
( )+=
0
2
50
0
2
dtth
dtth
D
ms
Capitulo 5: Introduccin a la acstica arquitectnica
6. Percepcin y calidad de un recinto
8/2/2019 UNTREF-AcusticayPsicoacI-Capitulo_5
45/51
24/03/2012
45
89Florent MASSON Acstica y Psicoacstica I
El STI / RASTI y el %AlCons
Parmetros ligados a la inteligibilidad de la palabra.
El %AlCons define la perdida de articulacin de consonantes(Peutz)Se recomiende un %AlCons < 5% en sala ocupada
El STI (speech transmission index) y el RASTI (rapid speechtransmission index) tambin cuantifican el grado de inteligibilidadde las consonantes.Se recomiende un STI-RASTI > 0,65 en las bandas 500Hz 2kHzen sala ocupada
Capitulo 5: Introduccin a la acstica arquitectnica
6. Percepcin y calidad de un recinto
90Florent MASSON Acstica y Psicoacstica I
La sonoridad G (sound strength, loudness)
Define la relacin entre el nivel total de presin sonora producidopor una fuente omnidireccional en un punto determinado de unasala y el nivel producido por la misma fuente en un campo libremedido a 10m.
Se entiende como el grado de amplificacin producido por la sala.
Se recomiende un 4 < G500Hz-1kHz < 5,5dB en sala vaca
( )
( )
=
+
+
0
102
0
2
log10
dtth
dtth
G
m
Capitulo 5: Introduccin a la acstica arquitectnica
6. Percepcin y calidad de un recinto
8/2/2019 UNTREF-AcusticayPsicoacI-Capitulo_5
46/51
24/03/2012
46
91Florent MASSON Acstica y Psicoacstica I
El tiempo central ts
Centro de gravedad de la respuesta impulsional
A un ts pequeo corresponde un sonido claro y a un ts mas grandecorresponde un reverberacin mas preponderante.
Se recomiende un 70ms < ts < 145ms
( )
( )dtth
dttht
ts
+
+
=
0
2
0
2
Capitulo 5: Introduccin a la acstica arquitectnica
6. Percepcin y calidad de un recinto
92Florent MASSON Acstica y Psicoacstica I
La eficiencia lateral LF (spaciousness)
Parmetro ligado a la sensacin de espacio mas grande percibido,que el sonido llega de mltiples direcciones:
La fuente sonora parece mas grande que lo que es
Sensacin de seguridad, de estar a dentro, el sonido vienepor todos lados (sensacin de envolvente)
Relacin entre la energa llegando por el costado y la energa
total en los 80ms
Segn Marshall se recomiende un 15% < LEF < 25% en las bandas125Hz-1kHz en sala vaca
( )
( )
=
ms
ms
ms
b
EF
dtth
dtth
L80
0
2
80
5
2
Con hb2(t) la repuesta impulsional medidopor un micrfono bidireccional
Capitulo 5: Introduccin a la acstica arquitectnica
6. Percepcin y calidad de un recinto
8/2/2019 UNTREF-AcusticayPsicoacI-Capitulo_5
47/51
24/03/2012
47
93Florent MASSON Acstica y Psicoacstica I
La correlacin cruzada interaural IACC
Correlacin entre las respuestas impulsionales en ambos odos
Indica el grado de similitud entre ambos seales:IACC = 1 si iguales y IACC = 0 si independientes
Existe el IACCE (early) calculado entre 0 y 80ms aplicado al hablay el IACCL (late) calculado entre 80ms y 1s aplicado a la msica
Beranek propone un 0,6 < 1 - IACC < 0,7 en sala vaca en lasbandas 500Hz 2kHz
( ) ( )
( ) ( )
+=
2
1
2
1
2
1
21
22
, maxt
t
R
t
t
L
t
t
RL
tt
dtthdtth
dtthth
IACC
Capitulo 5: Introduccin a la acstica arquitectnica
6. Percepcin y calidad de un recinto
94Florent MASSON Acstica y Psicoacstica I
La calidez BR y el brillo TR
Parmetros describiendo el aporte de una sala a la coloracintonal de un sonido (influencia sobre el timbre)
Beranek propone los valores siguientes:
1,1 < BR < 1,25 cuando RTmid = 2,2s1,1 < BR < 1,45 cuando RTmid = 1,8s
TR > 0,87
HzHz
HzHz
TT
TTBR
1000500
250125
+
+=
HzHz
HzHz
TT
TTTR1000500
40002000
+
+=
Traduce la riqueza en sonidos graves, la
melosidad y suavidad de la msica
Traduce la riqueza en sonidos agudos
Capitulo 5: Introduccin a la acstica arquitectnica
6. Percepcin y calidad de un recinto
8/2/2019 UNTREF-AcusticayPsicoacI-Capitulo_5
48/51
24/03/2012
48
95Florent MASSON Acstica y Psicoacstica I
Tabla recapitulativa
Nombre del Criterio Msica Habla Dimensin perceptiva equivalenteRT30 Si Si Reverberancia, amplitud sonora
EDT Si Si Viveza, precisin
Ruido de fondo NC Si Si Ruido de fondo
Claridad C Si Si Precisin, grado de separacin
Definicin D No Si Inteligibilidad
STI / RASTI No Si Inteligibilidad
Sonoridad G Si No Amplitud sonora
Tiempo central ts Si no Precisin
eficiencia lateral LF Si No Efecto de espacio, amplitud aparentede la fuente
correlacin cruzada interauralIACC
Si No Efecto de espacio, sensacin deenvolvente
Calidez BR y Brillo TR Si No Equilibrio tonal
Capitulo 5: Introduccin a la acstica arquitectnica
6. Percepcin y calidad de un recinto
96Florent MASSON Acstica y Psicoacstica I
1. Conceptos generales
2. Estudio ondulatorio de los recintos
3. Modelos estadsticos de la acstica de salas y
tiempo de reverberacin
4. La absorcin acstica
5. El acondicionamiento acstico de recintos
6. Percepcin y calidad de un recinto
7. Medir en acstica arquitectnica
Capitulo 5: Introduccin a la acstica arquitectnica
8/2/2019 UNTREF-AcusticayPsicoacI-Capitulo_5
49/51
24/03/2012
49
97Florent MASSON Acstica y Psicoacstica I
7. Medir en acstica arquitectnica
7.1 La fuente sonora
Ruido Estacionario
Se miden los niveles de presin sonora en distintos puntos de lasala con un sonmetro
Ruido Interrumpido
Se mide el decaimiento del sonido despus que se apague unafuente
Ruido Impulsivo
Se mide el decaimiento del sonido despus una excitacinimpulsional generada por un cohete, un globo, una pistola, unwooden hand clapper,
Capitulo 5: Introduccin a la acstica arquitectnica
7. Medir en acstica arquitectnica
98Florent MASSON Acstica y Psicoacstica I
El mtodo del ruido interrumpido
Mtodo descrito en la norma ISO 3382 Measurement of roomacoustic parameters
Por la fuente se necesita un parlante omnidireccional: se utiliza un dodecaedro (figura de 12 parlantes) o un icosaedro(figura de 20 parlantes)
Mtodo necesitando un equipamiento importante
Dodecaedro de la marca Cesva Instruments
Capitulo 5: Introduccin a la acstica arquitectnica
7. Medir en acstica arquitectnica
8/2/2019 UNTREF-AcusticayPsicoacI-Capitulo_5
50/51
24/03/2012
50
99Florent MASSON Acstica y Psicoacstica I
El mtodo del ruido impulsivo
Mtodo sencilla, necesitando poco equipamiento
Difcil de controlar la directividad
Ilustracin del los mtodos impulsivos (izquierda) y interrumpidos (derecha)
Capitulo 5: Introduccin a la acstica arquitectnica
7. Medir en acstica arquitectnica
100Florent MASSON Acstica y Psicoacstica I
El mtodo del ruido pseudo-impulsivo
Mtodo conocido con el nombre de MLS Maximun LengthSequencies
Seal compuesta por una sucesin de 0 y de 1Por ejemplo la secuencia de rango 3 se escribe en la forma: 1,1,-1,-1,1,-1,1
Aventajas: la funcin de autocorrelacin de la seal MLS es igual
una impulsin.La correlacin cruzada entre la seal de la fuente y la sealmedida permite conocer la respuesta impulsional de un recinto
Permite reducir el nivel de ruido
Capitulo 5: Introduccin a la acstica arquitectnica
7. Medir en acstica arquitectnica
8/2/2019 UNTREF-AcusticayPsicoacI-Capitulo_5
51/51
24/03/2012
101Florent MASSON Acstica y Psicoacstica I
7.2 Los equipos de medicin
El sonmetro (muchos tienen ya un modulo dedicado a la medicin del TR)
El micrfono omnidireccional
El micrfono bidireccional para la medicin de la eficiencialateral
La cabeza artificial para la medicin de la correlacininteraural cruzada
Capitulo 5: Introduccin a la acstica arquitectnica
7. Medir en acstica arquitectnica