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Acondicionamiento acústico del aula 105 - 7 - CAPÍTULO 1: CONCEPTOS BÁSICOS 1.1 INTRODUCCIÓN En un principio; los mayas, egipcios, griegos, romanos y otras civilizaciones, lograron ciertos conocimientos empíricos de Acústica bien fundamentados en sus construcciones religiosas y artísticas, tal es el caso del teatro romano de Mérida en donde puede observarse un curioso efecto acústico, los espectadores escuchan cualquier susurro recitado sobre el escenario, mientras que el actor parece aislado de las malas críticas que podrían generar su actuación. Fue en 1895 cuando la Acústica se determinó como una ciencia aplicada a los edificios, sobre todo teatros y auditorios, pues no se conocía el cine sonoro. Con estos últimos estudios a mediados de los años 1920, se tomó en los Estados Unidos y en Europa plena conciencia del problema acústico, adoptando nuevas formas arquitectónicas e inventando nuevos materiales llamados acústicos que comenzaron a ser aplicados en los estudios de grabación. Los mejores teatros del mundo que fueron construidos antes de 1895, carecían de formas y proporciones acústicas adecuadas, aunque se sabía que las cortinas, terciopelos, asientos tapizados y personas, absorbían el sonido, pero nada más. El físico norteamericano Wallace C. Sabine (1868-1919) fundador de la acústica arquitectónica, estableció los principios y relaciones entre los espacios y el sonido, obteniendo mediante investigaciones empíricas, su fórmula para calcular los tiempos de reverberación. Cuando comenzaron a tomar auge los conocimientos de acústica, muchos de los teatros e iglesias antiguas fueron reacondicionados con materiales acústicos adecuados y conforme a los propios estilos de ése entonces. A continuación se exponen dos definiciones distintas del término sonido; sonido es: “todo fenómeno que denota una alteración física, o de presión capaz

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Acondicionamiento acústico del aula 105

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CAPÍTULO 1: CONCEPTOS BÁSICOS

1.1 INTRODUCCIÓN

En un principio; los mayas, egipcios, griegos, romanos y otras

civilizaciones, lograron ciertos conocimientos empíricos de Acústica bien

fundamentados en sus construcciones religiosas y artísticas, tal es el caso del

teatro romano de Mérida en donde puede observarse un curioso efecto

acústico, los espectadores escuchan cualquier susurro recitado sobre el

escenario, mientras que el actor parece aislado de las malas críticas que

podrían generar su actuación.

Fue en 1895 cuando la Acústica se determinó como una ciencia aplicada

a los edificios, sobre todo teatros y auditorios, pues no se conocía el cine

sonoro. Con estos últimos estudios a mediados de los años 1920, se tomó en

los Estados Unidos y en Europa plena conciencia del problema acústico,

adoptando nuevas formas arquitectónicas e inventando nuevos materiales

llamados acústicos que comenzaron a ser aplicados en los estudios de

grabación.

Los mejores teatros del mundo que fueron construidos antes de 1895,

carecían de formas y proporciones acústicas adecuadas, aunque se sabía que

las cortinas, terciopelos, asientos tapizados y personas, absorbían el sonido,

pero nada más. El físico norteamericano Wallace C. Sabine (1868-1919)

fundador de la acústica arquitectónica, estableció los principios y relaciones

entre los espacios y el sonido, obteniendo mediante investigaciones empíricas,

su fórmula para calcular los tiempos de reverberación.

Cuando comenzaron a tomar auge los conocimientos de acústica,

muchos de los teatros e iglesias antiguas fueron reacondicionados con

materiales acústicos adecuados y conforme a los propios estilos de ése

entonces.

A continuación se exponen dos definiciones distintas del término sonido;

sonido es: “todo fenómeno que denota una alteración física, o de presión capaz

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de ser registrado por el oído”, o bien, “sonido es la sensación que se percibe

por medio del oído cuando se golpea un cuerpo sonoro, y sus moléculas

experimentan un movimiento de ondulación y vibración”. El aire que rodea a

ese cuerpo participa de dicho movimiento y forma en torno a él, ondas que

llegan al oído.

1.2 GENERALIDADES SOBRE EL SONIDO

En este apartado se tratan algunos de los aspectos básicos del sonido,

estos aspectos son básicos para poder entender en que consiste el sonido,

cual es la ciencia en la que se apoya y como se transmite.

1.2.1 ACÚSTICA

Es la parte de la Física que estudia los sonidos en toda su dimensión.

Las principales divisiones son:

• Acústica subacuática:

Estudia la transmisión de las ondas sonoras a través del agua, teniendo

en cuenta las perdidas de transmisión, generación y recepción de sonidos,

divergencia, absorción, reflexión, refracción de ondas y reverberación.

• Acústica ultrasónica:

Es la rama de la Física que estudia las ondas sonoras de frecuencias

por encima de los 15000 Hz, que ha encontrado una creciente aplicación en la

oceanografía, en la medicina y en la industria.

• Electroacústica:

Estudia los altavoces como dispositivos electrostáticos, que convierten

energía eléctrica en energía acústica. Un micrófono es también un dispositivo

electroestático que convierte energía acústica en energía eléctrica. En general,

los altavoces se emplean para reproducir y amplificar el sonido, mientras que

los micrófonos se utilizan para captar sonidos y efectuar medidas acústicas.

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• Acústica psicológica o psicoacústica

Estudia lo relativo a la percepción consciente de los sonidos.

• Acústica arquitectónica

Estudia y aplica las técnicas más avanzadas e indicadas para evitar o

facilitar la propagación de los sonidos sin ecos ni distorsiones.

• Acústica medioambiental

Estudia el impacto del ruido en las personas y en el medioambiente,

aplica técnicas que evitan que el ruido pueda afectar a las personas.

1.2.2 CONTROL DEL SONIDO

Éste apartado versará sobre las características de la propagación del

sonido en el interior de un recinto y de las distintas teorías aplicadas en el

análisis acústico de salas, se pretende repasar brevemente los fundamentos

teóricos que sustentan el diseño acústico de salas mediante programas de

simulación.

Los términos que causan frecuentemente confusión para la mayoría de

las personas son los siguientes: reflexión, reverberación, absorción, difusión,

reducción y pérdida por transmisión. Estos fenómenos físicos deben manejarse

en conjunto para el adecuado control del sonido.

1.2.3 REFLEXIÓN

Cuando una onda llega a una superficie rígida, parte de ella es

transmitida a través de la misma; parte la absorbe el material que la constituye,

otra se transforma en calor y el resto es reflejada. En general, las ondas

sonoras siguen las mismas leyes que las ondas de luz, aunque a menor

velocidad en lo que al fenómeno de reflexión se refiere. Puede decirse que una

onda sonora se refleja y refracta siempre que exista una discontinuidad o

cambio de medio. Las ondas reflejadas también dependen de la superficie

reflectora y las impedancias características de los medios. El flujo de energía

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sonora reflejada es proporcional al cuadrado de la amplitud de onda sonora

reflejada. El ángulo de incidencia es igual al ángulo de reflexión, siempre con

respecto a la normal a la superficie.

Las superficies cóncavas reflejan el sonido enfocándolo a un

determinado punto. Las superficies convexas reparten el sonido en todas las

direcciones, y algunas veces se utilizan para ayudar a su mayor difusión como

elementos acústicos arquitectónicos. Ver ángulos de incidencia y reflexión del

sonido en la figura 1.1.

Figura 1. 1: Reflexiones del sonido en superficies planas, cóncavas y convexas.

Figura 1. 2: Estudio acústico en un aula.

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En la figura 1.2 se observa claramente cómo se realiza la reflexión del sonido a

través del falso techo, de tal manera que, el ángulo de incidencia es igual al ángulo de

reflexión. Esto permite que el sonido llegue correctamente a todo el auditorio.

1.2.4 DIFRACCIÓN DEL SONIDO

Es el cambio de dirección en la propagación de las ondas al hacer

contacto con un obstáculo, como muros, losas, etc. La magnitud de la

difracción depende tanto de la longitud de onda como de la magnitud de

obstáculo. Las ondas acústicas de baja frecuencia se difractan mas fácilmente

que las altas.

FORMAS ARQUITECTÓNICAS FAVORABLES Y DESFAVORABLES

PARA LA PROPAGACIÓN DEL SONIDO

El principio fundamental para una buena acústica, es evitar las

superficies paralelas, circulares y cóncavas. No quiere decir que formas no

favorables sean imposible de reacondicionar acústicamente, sino que deben

evitarse hasta donde sea posible, ya que requieren un tratamiento más

complejo y costoso.

1.2.5 TIEMPO DE REVERBERACIÓN

Es el tiempo requerido por el sonido para reducirse a una millonésima

parte de su intensidad original, o bien, para que decaiga 60 dB después de ser

emitido. La reverberación esta caracterizada o determinada por las

propiedades de absorción, tamaño, forma del espacio y es función de la

frecuencia del sonido. Por lo tanto, en un recinto cerrado a menor absorción,

tendrá mayor reverberación y a mayor absorción, menor reverberación.

La humedad relativa del lugar cambia la absorción del sonido en el aire,

ocasionando que a frecuencias de 1000 Hz o mayores se modifique

ligeramente la reverberación, ya que ésta es mayor en un local húmedo que en

uno seco. Hay fórmulas para determinar esta variante.

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Las gráficas de reverberación mostradas en las figuras 1.3, 1.4 y 1.5,

nos indican en las coordenadas verticales el tiempo en segundos, y en la

coordenada horizontal el volumen en ft3, así pues, vemos claramente que

existe una clasificación para diferentes tipos de locales. En caso de no

aparecer la descripción del espacio dado se tomará la más similar. Sería ideal

que otro tipo de recintos no clasificados en las gráficas, tuviesen un tiempo

máximo promedio de reverberación de 1 segundo. Los diversos espacios

arquitectónicos, deben fluctuar entre 0.3 y 2 segundos ±0.2 segundos de

tolerancia en el interior de su rango. Es importante saber que tanto el exceso

de reverberación como la carencia de la misma, hace confusos los sonidos y

aumenta hasta producir ruido. El exceso es, sin duda alguna, el efecto acústico

más común y desagradable en la mayoría de los locales.

Figura 1. 3: Tiempo de reverberación para diversos tipos de locales, a una frecuencia de

500 Hz, según H. M. Tremaine.

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Figura 1. 4: Tiempo de reverberación recomendado para diversos tipos de auditorios a

una frecuencia de 500 Hz, segun H. M. Tremaine.

Figura 1. 5: Tiempo de reverberación a 500 Hz para diversos tipos de locales en

función del volumen, según Knudsen y Harris.

1.2.6 ABSORCIÓN

Es la cantidad perdida de energía acústica por m2 en un material dado, y

está basado en la capacidad de hacerlo a través de un m3 de aire libre de

reflexiones. A esto se le llama, Sabin o Sabine, por Wallace C. Sabine. A la

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parte de energía que se absorbe se le llama coeficiente de absorción, el cual

puede variar desde menos del 1% (0.01) hasta casi el 100% (1.00). El

coeficiente de absorción depende de la naturaleza del material, el espesor,

colocación, la frecuencia del sonido y el ángulo de incidencia de la onda sonora

sobre la superficie. La rugosidad o textura de un mismo material no influye de

forma importante en la absorción. La absorción total de una habitación

determinada, es obtenida sumando los productos resultantes al multiplicar las

superficies de los distintos materiales que la forman, incluyendo personas, por

sus coeficientes de absorción respectivos a una o varias frecuencias dadas. La

absorción del aire a altas frecuencias es importante considerarla al calcular

grandes espacios.

1.2.7 DIFUSIÓN

Es la distribución uniforme del sonido y uno de los principales

requerimientos acústicos para el diseño. Esto se logra mediante la colocación

asimétrica de los materiales acústicos y las irregularidades en muros y techos

como quiebros, superficies convexas y otras protuberancias. Por lo tanto, todo

aquello que suponga aumentar y dispersar las reflexiones, repercutirá en un

incremento de la difusión.

1.2.8 EL DECIBELIO Y ESCALAS DE MEDICIÓN

Un decibel o decibelio es la décima parte de un Bell (dB), llamado así

por el físico Alexander Graham Bell (1847-1922). Decimos en el ámbito popular

que es la unidad para medir la intensidad relativa de dos sonidos. Esta es

obtenida por medio de una relación logarítmica entre dos potencias que pueden

ser acústicas, mecánicas o eléctricas. Si I1 e I2 son dos intensidades de sonido

distintas, la relación: 2

110·log10 I

I expresa el número de decibelios que existen

como medida de la diferencia de intensidad se mide en términos logarítmicos, y

no por sumatoria aritmética individual de intensidad de los mismos. Es falso

suponer que dos personas que cantan a 60 dB cada una sumen 120 dB al

hacerlo juntas; solo se aumentan 3 dB, y así sucesivamente al duplicarse en

igual forma una determinada fuente sonora.

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Un sonido diez veces mas fuerte que otro, es 10 dB más intenso; cada

diez veces de aumento en la intensidad significa un aumento de 10 dB en el

sonido. Un sonido 1000 veces más intenso que otro, es 30 dB mas fuerte; otro

sonido 10000 veces más intenso es 40 dB mas fuerte, y así sucesivamente.

El instrumento para medir la presión sonora, es el sonómetro, que

consta de un micrófono que es el transductor que mide presión sonora. Como

es sabido que el oído humano no percibe los sonidos de forma plana, las altas

y bajas frecuencias emitidas a una misma intensidad de sonido, son

escuchadas a diferentes niveles por nuestro aparato auditivo. Las curvas y

graficas auditivas de Fletcher-Munson confirman lo dicho.

En la escala de medición, 0 dB no corresponde al silencio absoluto, sino

al nivel del sonido que una persona con buen oído puede escuchar, es decir, al

umbral de audición. Existen diferentes escalas para el dB: A, B, C, D. La escala

(A) es la mas parecida a la percepción del oído humano y la mas generalizada

en equipos de medición. La escala (B) intermedia, mide la intensidad de los

sonidos en una curva semiplana y la escala (C) y (D) es casi plana al hacer una

medición. Es muy probable que las lecturas efectuadas en las escalas B, C, D

marquen una diferencia mayor a la escala A; a mediada que el medidor sea

más preciso y sofisticado, contendrá un mayor número de escalas.

1.2.9 PERDIDA POR TRANSMISIÓN

T.L. (transmission loss) es la habilidad que tiene un material o

construcción, para resistir el flujo de sonido a través de él, y por lo tanto, la de

reducir la intensidad del mismo en la cara opuesta a donde llegan las ondas

sonoras. A este fenómeno, también se le conoce como pérdida por transmisión

y se mide en dB.

Podemos considerar los siguientes ejemplos: supongamos que un

recinto de 10x10x10 m, construido de hormigón armado con un espesor de 0.2

m, si se empezara a hablar en el interior de éste, los sonidos emitidos durarían

un tiempo mayor de 8 segundos. Esto se debe, a que el hormigón tiene poca

habilidad para absorber el sonido y las ondas sonoras después de ser emitidas,

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permanecen viajando de un lado a otro por un largo tiempo (reverberación). Por

lo tanto, la acústica dentro del cuarto sería muy pobre y de ambiente confuso.

Sin embargo, se observaría que las propiedades del hormigón para aislar el

sonido son excelentes; en otras palabras, se podría generar gran intensidad de

ruido dentro del cuarto, sin que fuera posible que se escuchara en el exterior.

Esto es porque hay suficiente masa, peso y densidad en el hormigón,

así como poca porosidad para permitir el paso de las ondas sonoras. Los

muros, pisos y techos de hormigón, tienen una masa tal, que la energía sonora

no puede moverlos como un diafragma, lo que sucedería si las paredes fueran

delgadas y ligeras, y se comportarán como membranas vibratorias.

Imaginemos ahora una estructura similar, construida de fibra de vidrio,

en lugar de hormigón. Si se hablara nuevamente en el interior de esta

habitación, se vería que existe una quietud muy grande; esto es debido a que

la fibra de vidrio no solamente absorbe una gran cantidad de sonido, sino que,

por ser un material poroso, permite el paso de una cantidad considerable de

energía. Por otra parte, el sonido reflejado sería casi nulo, de tal suerte que se

dejaría de escuchar casi simultáneamente, al dejar de emitirse; la habitación

tendría excelentes propiedades acústicas, como para escuchar música,

conferencias u otros propósitos similares. Sin embargo, la fibra de vidrio como

aislamiento acústico sería sumamente pobre, ya que en el exterior se podría

escuchar con gran facilidad todo lo hablado dentro del cuarto, debido a la

ligereza y porosidad de la fibra de vidrio. Por lo tanto, en este segundo ejemplo,

el cuarto tendría magnificas propiedades como absorbente de sonido y muy

pobres propiedades de transmisión. Pero si ahora se coloca la fibra de vidrio y

el material absorbente elegido dentro del cuarto de hormigón, se están tratando

los dos problemas simultáneamente; ya que al tratar interiormente el cuarto con

un material absorbente, se está reduciendo muy considerablemente el tiempo

de reverberación, o sea, el tiempo que dura el sonido después de emitirlo. Esta

reverberación puede controlarse con la colocación, la cantidad y el espesor

adecuados del material en cuestión. Por otra parte, el espesor de hormigón

evita el paso del sonido al exterior, ofreciendo así un magnifico aislamiento del

mismo.

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Existen varios métodos para proporcionar un buen aislamiento acústico,

sin tener que recurrir al hormigón. En general, mientras más pesado, mayor

masa y espesor tenga un material, será mejor aislante acústico (no absorbente)

ya que las ondas sonoras tendrán mucha dificultad en hacer vibrar la

estructura. Sin embargo, existen otras soluciones más eficientes como usar un

doble muro separado por un espacio o cámara de aire. Ésta servirá como un

colchón en el que se disipará parte de la energía sonora producida, aunque

éste no es el único efecto que se produce. En la misma forma, se observará

que utilizando diferentes tipos y densidades de materiales se aumenta la

eficiencia, ya que las ondas sonoras tienden a ser reflejadas, en lugar de

continuar en su dirección inicial.

En un muro, para que su pérdida por transmisión del sonido sea

efectiva, debe reducir hacia el lado opuesto 30 dB o más. Si el ruido en el

interior es de 60 dBA, el exterior será de 30 dBA. Se han tomado estos dB de

reducción como ejemplo, pero ello no significa que sea lo máximo deseable.

Generalmente 50 dB de aislamiento ya es considerado como muy satisfactorio

para ciertos muros y losas.

Existen tablas muy completas de la pérdida de transmisión de muchos

materiales, y están especificadas una por una en varias referencias. En la

figura 1.7 se muestra una gráfica para obtener directamente el valor promedio

de la perdida de transmisión en dB en función de la densidad de un material en

lb/ft2.

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Figura 1. 6: Pérdida de transmisión de un muro aislado, homogéneo y rígido,

promediado a través de frecuencias desde 128 a 2048 Hz frente a la masa del muro en ft2.

1.2.10 REDUCCIÓN DEL NIVEL DE RUIDO

Es la disminución en dB que se obtiene al tratar una superficie carente

de materiales acústicos. Para obtener el número de decibelios en los cuales se

ha reducido el nivel de intensidad del ruido, se aplicará una ecuación en donde

Aa y Ab son los sumatorios de las áreas por sus coeficientes de absorción

después y antes del tratamiento a una determinada frecuencia, generalmente

500 Hz., aunque pueden tomarse otras frecuencias, o bien, el N.R.C. (Noise

Reduction Coefficient, que viene a ser el coeficiente promedio) del material a

250, 500, 1000, 2000 Hz.

[ ]dBAARNR

b

a10·log10... = (1. 1)

Donde:

Aa = total de unidades después del tratamiento

Ab = total de unidades antes del tratamiento

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Si se duplica el área de absorción, el promedio de R.N.R. decrecerá sólo

3 dB.

Figura 1. 7: Reducción en el nivel de presión del sonido reflejado en un recinto

proporcionado regularmente, donde prevalecen las condiciones de difusión, debido a un

incremento en la absorción total desde Ab hasta Aa.

1.3 PROPAGACIÓN DEL SONIDO EN EL AIRE

El sonido nos llega la mayoría de las veces por vía aérea aunque

también se propaga en líquidos y sólidos. Es importante saber cuáles son los

mecanismos de propagación de las ondas sonoras, principalmente en el aire,

así como tener unas nociones básicas del movimiento ondulatorio.

1.3.1 FORMAS DE PROPAGACIÓN

El sonido es creado por la oscilación o vibración de los cuerpos, tal como

la cuerda de un instrumento musical, un tenedor o el diafragma de un altavoz.

La vibración de los cuerpos al alterar la presión del aire en contacto con ellos,

origina las ondas sonoras. La amplitud de dichas vibraciones a veces no sirven,

sin embargo, sí pueden sentirse. Dependiendo del tipo de fuente, las ondas

sonoras se emiten y las partículas de aire vibran únicamente en la dirección

trazada por una línea, la cual une la fuente de energía y la partícula en

vibración. La velocidad de las ondas sonoras, independientemente de su

intensidad, es de aproximadamente 339 m/s a una temperatura de 15.5 ºC, y

cuando están a 0 ºC la velocidad del sonido es de 340 m/s.

En la siguiente tabla se exponen las velocidades del sonido aplicadas a

los diferentes materiales de construcción y en el agua.

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MATERIAL VELOCIDAD [m/s]

Corcho 503

Agua fría 1449

Agua salada 1552

Madera de pino en dirección de la veta 3323

Cobre 3558

Ladrillo 4282

Vidrio 5000

Aluminio 5104

Acero 5488

Granito 6402

Tabla 1. 1: Propagación del sonido en distintos medios.

1.3.2 FRECUENCIA

Es el número de veces por segundo que la perturbación de presión

oscila alrededor del valor de la presión de equilibrio. El oído humano puede

percibir de 20 a 20000 Hz. dependiendo de la edad.

Las notas musicales o tonos se definen por la frecuencia, el LA en el

teclado del piano corresponde a 440 Hz., este tono suele servir de referencia

internacional para la afinación de instrumentos.

Conviene mencionar, que el rango de frecuencias no es la única

característica de importancia, sino la curva de respuesta en frecuencias,

aunada a las siguientes particularidades: rango dinámico, respuesta en fase,

distorsión, etc.

1.3.3 LONGITUD DE ONDA

La longitud de onda de un sonido, es la distancia que la onda sonora

recorre desde su origen durante una vibración completa o ciclo. La longitud de

onda, es igual a la velocidad del sonido dividida por la frecuencia. Se le

identifica con la letra griega lambda λ.

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f

c≡λ (1. 2)

Donde :

c = velocidad del sonido en m/s

f = frecuencia en Hz

λ = longitud de onda en m

Figura 1. 8: Longitud en una onda armónica sinusoidal.

1.3.4 ANÁLISIS ESPECTRAL DEL SONIDO

El concepto de espectro es de importancia capital en Acústica. Las

ondas periódicas tienen asociada una frecuencia. Sin embargo, esto es sólo

parte de la verdad, ya que por lo general dichas ondas contienen varias

frecuencias a la vez. Esto se debe a un notable teorema matemático

denominado Teorema de Fourier (en honor a su descubridor, el matemático

francés Fourier), que afirma que cualquier forma de onda periódica puede

descomponerse en una serie de ondas de una forma particular denominada

onda senoidal (o senoide, o sinusoide), cada una de las cuales tiene una

frecuencia que es múltipla de la frecuencia de la onda original (frecuencia

fundamental). Así, cuando escuchamos un sonido de 100 Hz, realmente

estamos escuchando ondas senoidales de frecuencias 100 Hz, 200 Hz, 300

Hz, 400 Hz, 500 Hz, etc. Estas ondas senoidales se denominan armónicos del

sonido original, y en muchos instrumentos musicales (como la guitarra) son

claramente audibles.

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¿Qué sucede con un sonido original cuya forma de onda ya es senoidal?

Cuando uno intenta aplicar el teorema de Fourier a una senoide, el resultado es

que tiene un solo armónico, de la misma frecuencia que la senoide original, por

supuesto. (Nótese que el Teorema de Fourier no dice que todas las formas de

ondas deban tener varios armónicos, sino más bien que cualquier forma de

onda puede obtenerse por superposición de cierta cantidad de senoides,

cantidad que puede reducirse a una sola, que es lo que ocurre con las ondas

senoidales.) El hecho de que cada onda senoidal tiene una única frecuencia ha

llevado a llamar también tonos puros a las ondas senoidales.

1.3.5 LA OCTAVA MUSICAL

En acústica, como en música, las frecuencias se miden en octavas. Una

octava es el intervalo entre dos sonidos que tienen una relación de frecuencias

2:1. en la acústica aplicada a la arquitectura las frecuencias más comunes son

las frecuencias centrales de las bandas de octava: 125, 250, 500, 1000, 2000 y

4000 Hz. El uso de estas bandas de octava provienen de la música, ya que el

Do tiene una frecuencia de 512 Hz.

1.3.6 PRESIÓN SONORA

Las partículas de aire se acercan y alejan entre sí alternativamente

conforme avanza la onda sonora. Ésta representa el cambio en la presión del

aire por arriba y abajo del nivel de la presión atmosférica, en un punto dado.

Las presiones normales del sonido son tan pequeñas, que llegan al orden de

una millonésima parte de la presión atmosférica.

1.3.7 LA INTENSIDAD DEL SONIDO

En una dirección específica y en un punto determinado, es la cantidad

de energía sonora que fluye a través de una superficie unitaria, siendo la

superficie perpendicular a la dirección de la onda. Esta intensidad se mide

generalmente en W/m2. sin embargo, para nuestros propósitos basta decir que

la intensidad, es la medida de cantidad de energía de las partículas de aire en

vibración de una onda sonora. La intensidad del sonido, independientemente

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de su frecuencia, está definida como la potencia promedio transmitida por

unidad de área en la dirección de propagación de la onda.

Como dispositivo acústico, el oído humano es insuperable con relación

al enorme rango de intensidades que puede percibir sin dañarse y a la

extraordinaria sensibilidad para escuchar señales apenas audibles. Rangos

entre 1 y 3 dB a mayor o menor intensidad son inapreciables para la mayoría

de las personas. Sólo aquellos que están dedicados a trabajar en grabaciones

de audio, técnicos de sonido, pueden detectar estas diferencias.

1.3.8 CLASIFICACIÓN GENERAL POR INTENSIDADES

0 – 55 dB sonidos bajos

55 – 85 dB sonidos medios

85 – 140 dB sonidos fuertes

Clasificación de sonidos a niveles típicos promedios en dBA

dBA Sonidos

130 –150 Prensas hidráulicas, equipos neumáticos y turbojets; 120 o más umbral del dolor

110 Tormentas, martillos neumáticos, aeropuertos y ferrocarriles

100 – 110 Discotecas (niveles no recomendables). Es necesario que se cuente con un buen diseño acústico para el control del sonido

95 –100 Ciertas fabricas e instalaciones industriales con turbinas y molinos; maquinaria centrifuga para el aire acondicionado.

90 –100 Salones para baile con música. Estos volúmenes aturden y no permiten escuchar bien una conversación. De 90 a 95 trafico muy ruidoso.

85 ± 5 Óptimo volumen de música en cabinas durante la grabación del sonido. Gran orquesta sinfónica a 6 metros de distancia

80 – 90 Trafico ruidosa en la calle; oficinas muy ruidosas sin tratamiento acústico hasta 85, aspiradoras.

75 –85 Tráfico promedio 70 Maquinas de escribir, calculadoras, teléfonos a 1 metro de distancia

65 – 70 Una pequeña orquesta de cuerda

65 – 77 Salón de banquetes, restaurantes, bares, oficinas, bancos y lugares muy concurridos con tratamiento acústico; a partir de un cupo de 50 hasta 80 personas.

55 – 70 Enormes establecimientos comerciales con tratamiento acústico. Voz humana desde 60 hasta 70 a 1 metro de distancia.

50 – 55 Trafico ligero a 30 metros de distancia

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45 – 55 Hall de un hotel, conversaciones en voz baja, lugares tranquilos y casas.

Tabla 1. 2: Clasificación de sonidos a niveles típicos promedios en dBA.

Criterios de ruido de fondo promedios en edificios sin música y voces

dBA Lugares

35 – 45 Hospitales, cines, iglesias, santuarios, bibliotecas y pasillos, habitaciones de hotel.

30 – 35 Teatros vacíos y oficinas privadas. 25 – 30 Salas de conciertos, dormitorios en horas de descanso 20 – 30 Estudio de cine y doblajes. Grabaciones de audio, TV y video

10 Murmullos, cuartos para pruebas de sonido, caída de hojas 0 Umbral auditivo – 20 micropascales

Tabla 1. 3: Criterios de ruido de fondo en edificios sin música y voces.

1.3.9 CRITERIO DE RUIDO (NC)

Es el nivel de ruido máximo permisibles para un determinado recinto

medido en su nivel de presión por banda de octava, en función de las

frecuencias medias de las bandas de una octava. Éste valor es distinto para

cada banda de octava.

Para salones de música, se recomienda la curva NC – 25 y para cines y

hospitales la NC –30. comúnmente, la curva NC – 20 es la más utilizada para

auditorios, teatros, salas de conciertos, estudios de grabación y similares; de

ser posible es preferible llegar a NC –15. La curva NC incluye todo tipo de

ruidos externos, internos y aire acondicionado. La primera curva inferior

izquierda, indica aproximadamente el umbral auditivo para ruidos continuos.

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Figura 1. 9: Criterio de ruido o curvas NC, indicando el nivel de ruido máximo permisible

para un determinado recinto.

1.3.10 MÚSICA, VOZ Y RUIDO

Los sonidos tienen por lo general un rango de frecuencias amplio, lo que

significa que sus fuentes de origen vibran a distintas frecuencias. En música, el

oído capta la frecuencia mas baja de un tono complejo, y con ella identifica el

tono de la nota; a esta frecuencia se le llama frecuencia fundamental. Como la

voz humana tiene la suya propia y es producida por las cuerdas vocales; la

frecuencia fundamental en la voz masculina es de aproximadamente 125 Hz.,

mientras que, en la femenina esta frecuencia fundamental es de una octava

mayor, aproximadamente 250 Hz. las voces humanos pueden producir hasta

8000 Hz.

El ruido puede definirse como un sonido muy desagradable, aunque

puede ser de origen musical, es ocasionado generalmente en salones de fiesta,

restaurantes, oficinas, calles transitadas, lugares concurridos, fabricas, etc.,

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esta clase de ruidos, rara vez tienen una frecuencia predominante que pueda

considerarse como frecuencia fundamental. Estos ruidos generalmente tienen

su mayor rango en las medias o altas frecuencias.