acondicionamiento acústico

Acondicionamiento acústico

Enrique Alexandre (@e_alexandre)

Dos cosas distintas...

• Acondicionamiento acústico: Control del campo acústico dentro de una sala para conseguir una acústica adecuada

• Geometría

• Materiales absorbentes

• Aislamiento acústico: Control del ruido que puede interferir en una aplicación

• Materiales aislantes

• Control del ruido en general

Teatros al aire libre

42 m

30 m

17 m

Teatros al aire libre

Teatro de Epidaurus

70 metros

Efecto “seat dip”

0 10 20 30 40 50 60 70 80

63 125 250 500 1000 2000 4000 0 10 20 30 40 50 60 70

63 125 250 500 1000 2000 4000

Efecto “seat dip”

0 10 20 30 40 50 60 70 80

63 125 250 500 1000 2000 4000 0 10 20 30 40 50 60 70

63 125 250 500 1000 2000 4000

Efecto “seat dip”0 10 20 30 40 50 60 70 80

63 125 250 500 1000 2000 4000

0 10 20 30 40 50 60 70

63 125 250 500 1000 2000 4000

Utilización de planos reflectores

Salas cerradas

Tiempo de reverberación

• Es el parámetro básico que define el comportamiento del sonido en una sala

• Se define como el tiempo que tarda el sonido en caer 60dB desde su cese.

Ruido inicial

Cese del ruido

60 dB

Ruido de fondo T

R

tiempo

Tiempo de reverberación

• ¿De qué depende?

• Del tamaño de la sala:

• Cuanto más grande -> Más reverberación

• De la absorción de los materiales:

• Cuanto más absorbentes -> Menos reverberación

Tiempo de reverberación - Medida real

0 0.5 1 1.5 2 2.5 3 50

55

60

65

70

75

80

85

90

95 Lmax

Lmax - 5

Lruido

Lruido+5

20 dB

Trev=3 t(-5, -25)

Tiempo de reverberación

Aplicación Tiempo óptimo (seg)Grabación 0,2 - 0,4

Palabra (conferencias, aula) 0,7 - 1,0Palabra (teatro) 0,7 - 1,2Sala multiusos 1,2 - 1,5

Opera 1,2 - 1,5Música de cámara 1,3 - 1,7Música sinfónica 1,8 - 2,0Organo / Coro 2,0 - 3,0

Ejemplos de salas

Apertura Cat. V (m3) Capac. Gmid Tmid BR

Concertgebouw (Amsterdam) 1888 A+ 18780 2037 4,3 2 1,08

Symphony Hall (Boston) 1900 A+ 18750 2625 4,7 1,85 1,03

Musikvereinsaal (Viena) 1870 A+ 15000 1680 5,5 2 1,11

Konzerthaus (Berlín) 1986 A 15000 1575 5,5 2,05 1,23

Carnegie Hall (Nueva York) 1891 A 24270 2804 - 1,8 1,14

Philarmonie (Berlín) 1963 B+ 21000 2335 4,3 1,95 1,01

Tivoli Koncertsal (Conpenhage) 1956 B+ 12740 1789 - 1,3 1,1

Radiohuset St. 1 (Copenhage) 1945 B+ 11900 1081 6,4 1,5 1,07

Royal Festival Hall (Londres) 1951 B+ 21950 2351 2,6 1,5 1,17

Albert Hall (Londres) 1871 C 86650 5080 -0,1 2,4 1,13

Concertgebouw (Amsterdam)

Concertgebouw (Amsterdam)

Symphony Hall (Boston)

Symphony Hall (Boston)

Musikvereinsaal (Viena)

Konzerthaus (Berlin)

Carnegie Hall (Nueva York)

Berliner Philarmonie (Berlín)

Berliner Philarmonie (Berlín)

Tivoli Koncertsal (Copenhage)

Tivoli Koncertsal (Copenhage)

Royal Festival Hall (Londres)

Albert Hall (Londres)

Ecos

• Condiciones para que NO exista un eco:

• Que las dos señales lleguen con un retardo inferior a 50ms (17 metros)

• Que la diferencia entre sus niveles sea mayor de 10 dB

Reverberación vs. Eco

30

60 60 retardo (ms)

retardo (ms) retardo (ms)

retardo (ms)

Efecto Físico Impresión Subjetiva

Condición para que no haya ecos

0 5 10 15 20 25 30 350

10

20

30

40

50

60

Distancia hasta la fuente (m)

Altu

ra d

e la

sala

(m)

Diferencia de niveles mayor de 10dB

Retardo menor de 50ms

¡Problemas!

Focalizaciones

• Concentración de energía acústica en una zona de la audiencia.

• Suele estar causada por la presencia de superficies cóncavas

Condición para que no haya focalizaciones

r <h

2

r

h

Cómo evitar las focalizaciones

Caso particular: galería de los susurros

Caso particular: galería de los susurros

Avery Fisher Hall, Nueva York

Respuesta en frecuencia

Ecograma

tiempo(ms)

0 0

0.5

1

100 200 300 400 500

frecuencia(Hz)

Espectro Normalizado

0 10 20 30 40 50

20

70

90

dB

Respuesta en frecuencia

0 5 10 15 20 25 30 35 400

0.2

0.4

0.6

0.8

1

Tiempo (muestras)

0 50 100 150 200 250 300 350 400 450 5000

0.5

1

1.5

2

Frecuencia (Hz)

Modos propios de una sala

Modo axial Modo tangencial Modo oblícuo

El techo como reflector

El techo como reflector

Uso de balcones

Diseño de planta

Parámetros de calidad

Parámetros y objetivos de diseño

• Objetivo: Analizar objetivamente la calidad acústica de una sala.

• ¿Para qué se va a utilizar la sala?

• ¿Voz? ¿Aula? ¿Teatro?

• ¿Música? ¿De qué tipo?

• ¿Que valga para todo?

Parámetros más comunes

• Tiempo de reverberación y variantes (EDT, calidez y brillantez)

• Sonoridad

• Claridad

• Intimidad

• Eficiencia lateral

Early Decay Time (EDT)

• Es una modificación del tiempo de reverberación.

• En lugar de medir una caída de 60dB, se mide el tiempo de caída de los primeros 10 dB, y se interpola (multiplicando por 6).

• Da una idea de la sensación subjetiva de reverberación dentro de una sala.

Calidez y brillantez

125 250 500 1000 2000 4000

0.8

1.0

1.2

1.4

F (Hz)

T/T 1KHz

€

Br =T2000

+ T4000

T500

+ T1000

≥ 0.87

€

BR =T125

+ T250

T500

+ T1000

≥1.0

Ejemplos de salas

Apertura Cat. V (m3) Capac. Gmid Tmid BR

Concertgebouw (Amsterdam) 1888 A+ 18780 2037 4,3 2 1,08

Symphony Hall (Boston) 1900 A+ 18750 2625 4,7 1,85 1,03

Musikvereinsaal (Viena) 1870 A+ 15000 1680 5,5 2 1,11

Konzerthaus (Berlín) 1986 A 15000 1575 5,5 2,05 1,23

Carnegie Hall (Nueva York) 1891 A 24270 2804 - 1,8 1,14

Philarmonie (Berlín) 1963 B+ 21000 2335 4,3 1,95 1,01

Tivoli Koncertsal (Conpenhage) 1956 B+ 12740 1789 - 1,3 1,1

Radiohuset St. 1 (Copenhage) 1945 B+ 11900 1081 6,4 1,5 1,07

Royal Festival Hall (Londres) 1951 B+ 21950 2351 2,6 1,5 1,17

Albert Hall (Londres) 1871 C 86650 5080 -0,1 2,4 1,13

La sonoridad

• Mide cuánto nos ayuda la sala a incrementar el nivel del sonido

• Se recomienda que sea superior a 4dB.

• ¡Nunca negativa!

Ejemplos de salas

Apertura Cat. V (m3) Capac. Gmid Tmid BR

Concertgebouw (Amsterdam) 1888 A+ 18780 2037 4,3 2 1,08

Symphony Hall (Boston) 1900 A+ 18750 2625 4,7 1,85 1,03

Musikvereinsaal (Viena) 1870 A+ 15000 1680 5,5 2 1,11

Konzerthaus (Berlín) 1986 A 15000 1575 5,5 2,05 1,23

Carnegie Hall (Nueva York) 1891 A 24270 2804 - 1,8 1,14

Philarmonie (Berlín) 1963 B+ 21000 2335 4,3 1,95 1,01

Tivoli Koncertsal (Conpenhage) 1956 B+ 12740 1789 - 1,3 1,1

Radiohuset St. 1 (Copenhage) 1945 B+ 11900 1081 6,4 1,5 1,07

Royal Festival Hall (Londres) 1951 B+ 21950 2351 2,6 1,5 1,17

Albert Hall (Londres) 1871 C 86650 5080 -0,1 2,4 1,13

La claridad

• Mide lo bien que se entiende la voz o la música

• Demasiada reverberación hace que se mezclen demasiado los sonidos

• Para voz debe ser alta: mayor de 2dB

• Para música, debe ser incluso negativa.

Ejemplos de salas

Sala Categoría C80 (vacía) tI LF

Concertgebouw (Amsterdam) A+ -3,3 dB 21 ms 0,18

Symphonie Hall (Boston) A+ -2,7 dB 15 ms 0,2

Musikvereinsaal (Viena) A+ -3,7 dB 12 ms 0,17

Konzerthaus (Berlín) A -2,5 dB 25 ms -

Carnegie Hall (Nueva York) A - 23 ms -

Intimidad

• Se mide mediante la diferencia entre el sonido directo y la primera reflexión significativa.

• Valores pequeños dan sensación de “intimidad” en la sala

• Se recomienda que sea menor de 20ms

Ejemplos de salas

Sala Categoría C80 (vacía) tI LF

Concertgebouw (Amsterdam) A+ -3,3 dB 21 ms 0,18

Symphonie Hall (Boston) A+ -2,7 dB 15 ms 0,2

Musikvereinsaal (Viena) A+ -3,7 dB 12 ms 0,17

Konzerthaus (Berlín) A -2,5 dB 25 ms -

Carnegie Hall (Nueva York) A - 23 ms -

Eficiencia lateral

• Evalúa si el sonido nos llega fundamentalmente de frente o de los laterales (sonido envolvente)

• Da una idea de la “espacialidad” de la sala.

• Se recomienda un valor mayor de 0.19.

Planta rectangular

Planta en abanico

Planta en abanico invertido

Ejemplos de salas

Sala Categoría C80 (vacía) tI LF

Concertgebouw (Amsterdam) A+ -3,3 dB 21 ms 0,18

Symphonie Hall (Boston) A+ -2,7 dB 15 ms 0,2

Musikvereinsaal (Viena) A+ -3,7 dB 12 ms 0,17

Konzerthaus (Berlín) A -2,5 dB 25 ms -

Carnegie Hall (Nueva York) A - 23 ms -

Salas con acústica variable

• Hoy en día, muchas salas se diseñan para ser multiuso.

• Se diseña la sala para el uso principal

• Se permiten ajustes para modificar la acústica para otras aplicaciones