Representación gráfica de la Primera Reflexión en … · 5.7 Materiales 5.7.1 Coeficiente de...

Representación gráfica de la Primera Reflexión en espacios destinados a la palabra.

ACÚSTICA DE AULAS

UPC

Análisis comparativo de aulas.

Autor: Ruiz Delgado, LigiaTutor: Coch Roura, Helena

Trabajo final Máster Máster AEM 13_14 Universidad Politécnica de Cataluña

Deseo expresar mis agradecimientos a mi familia

por su confianza y apoyo constante durante toda

esta etapa.

Quisiera agradecer también a la Arquitecta Amaya

Caballero y al profesor Jaume Roset por su

constante asesoría científica.

El presente trabajo pretende demostrar la importancia de las primeras reflexiones,

mediante su representación gráfica, en el comportamiento acústico de espacios destinados a la

palabra (aulas, salas de conferencia, teatros).

En los espacios destinados a la audición de la voz, el principal objetivo es lograr que la

inteligibilidad de la palabra, o grado de compresión del mensaje oral, sea óptima en todos sus

puntos. Dicha inteligibilidad de la palabra dependerá del sonido directo y de todas aquellas

reflexiones que lleguen inmediatamente después de éste, cuyo nivel energético sea lo

suficientemente alto para que sumado al sonido directo contribuyan a un incremento del nivel

sonoro en aquellas zonas de la audiencia que más lo necesitan, lo cual se refleja en la mejora de

la inteligibilidad de la palabra. A aquellas reflexiones se les conoce como primeras reflexiones

o reflexiones tempranas. Éstas a su vez depende de la forma de la sala, orientación y acabado

superficial de las superficies de contorno y de la utilidad de las mismas para dirigir las primeras

reflexiones hacia las zonas de la audiencia a las cuales el sonido directo que llega sea débil.

Para ello se pretende representar de forma gráfica los aspectos relacionados

directamente con el diseño acústico de aulas, mediante un análisis comparativo que permita

mostrar el aporte energético de las primeras reflexiones en el comportamiento acústico de cada

aula.

Resumen

Acústica, primeras reflexiones, inteligibilidad, acondicionamiento acústico, superficies de

contorno, sonoridad, aporte energético y comportamiento acústico.

Palabras claves

Índice

CAPÍTULO I PSICOACÚSTICA

1.1 Preámbulo

1.2 Umbrales auditivos

1.3 Nivel de sonoridad

1.3.1 Curvas de ponderación

1.4 Tono

1.5 Timbre

1.6 Enmascaramiento

CAPÍTULO II ACÚSTICA ARQUITECTÓNICA

2.1 Preámbulo

2.2 Espacios destinados a la palabra

2.2.1 Aulas

2.2.2 Evolución histórica de la acústica de aulas

2.3 Elementos de la comunicación

2.3.1 Emisor

2.3.2 Canal de Transmisión

2.3.3 Receptor

CAPÍTULO III ACÚSTICA ESTADÍSTICA

3.1 Preámbulo

3.2 Eco

3.3 Campo directo y campo reverberado

3.4 Parámetros básicos

3.4.1 Nivel de ruido de fondo

3.4.2 Tiempo de reverberación

3.4.3 Inteligibilidad de la palabra

3.4.4 Resumen de valores recomendados

INTRODUCCIÓN

PLANTEAMIENTO DEL PROBLEMA

OBJETIVOS

I

II

II

3

4

5

5

6

6

7

11

11

13

13

16

16

18

19

23

23

25

26

26

27

31

33

CAPÍTULO IV ACÚSTICA GEOMÉTRICA

4.1 Preámbulo 37

37

38

41

42

45

49

49

50

52

52

54

54

55

12

58

65

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70

75

85

86

86

90

94

4.1.1 Reflexión especular

4.1.2 Reflexión difusa

4.2 Primeras Reflexiones

4.2.1 Forma

4.2.2 Volumen

CAPÍTULO V ANÁLISIS COMPARATIVO

5.1 Preámbulo

5.2 Datos generales

5.3 Área y superficie

5.4 Uso

5.5 Ocupación

5.6 Usuario

5.7 Materiales

5.7.1 Coeficiente de absorción acústica

5.7.2 Ubicación de los materiales en el interior del aula

5.7.3 Relación de la primera reflexión y los materiales

5.8 Fuentes de ruido

5.9 Nivel de ruido de fondo

5.10 Tiempo de reverberación

5.11 Inteligibilidad de la palabra

5.12 Conclusiones Acústica estadística

5.13 Análisis de las primeras reflexiones

5.13.1 Análisis de puntos aula CB - 2

5.13.2 Análisis de puntos aula tipo

5.14 Conclusiones Acústica geométrica

CONCLUSIONES

GLOSARIO

BIBLIOGRAFÍA

97

III

V

Índice de figuras

3

4

5

6

12

12

17

17

19

24

25

26

28

38

38

39

40

41

CAPÍTULO I PSICOACÚSTICA

2.1 Inteligibilidad según la intensidad de escucha

2.2 Superficies especulares próximas al escenario

2.3 Evolución temporal de la energía sonora correspondiente a

la emisión de una vocal seguida de una consonante en un

recinto cerrado.

2.4 Diagrama de direccionalidad de la palabra hablada

2.5 Elementos de la comunicación

Figura

Figura

Figura

Figura

Figura

CAPÍTULO II ACÚSTICA ARQUITECTÓNICA

1.1 Corte transversal del oído derecho

1.2 Umbrales de audición y molestia

1.3 Curvas de ponderación de los sonómetros

1.4 Dos ondas acústicas de igual tono pero diferente timbre

Figura

Figura

Figura

Figura


3.1 Superposición de sonidos con diferente retardos e

impresión subjetiva asociada

3.2 Distancia crítica de acuerdo a la absorción de la sala

3.3 Curvas NC «Noise Criteria»

3.4 Valores recomendados de TRmid para aulas / salas de

conferencia, en función del volumen del recinto.

CAPÍTULO IV ACÚSTICA GEOMÉTRICA

4.1 Reflexión especular

4.2 Reflexión difusa

4.3 Recorrido de un rayo sonoro en una sala rectangular

4.4 Ecograma asociado a un receptor con indicación del

sonido directo, primeras reflexiones y la cola reverberante

4.5 Ejemplo de llegada del sonido directo y de las primeras

reflexiones a un receptor

Figura

Figura

Figura

Figura

Figura

Figura

Figura

Figura

Figura

42

43

43

44

44

45

49

50

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56

56

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57

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60

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64

64

Figura

Figura

Figura

Figura

Figura

Figura

Figura

Figura

Figura

Figura

Figura

Figura

Figura

Figura

Figura

Figura

Figura


4.6 Primeras reflexiones de las paredes laterales de una sala

4.7 Primeras reflexiones de la pared frontal y pared de fondo

4.8 Primeras reflexiones de las superficies del techo y suelo

4.9 Reflexiones sobre una superficie curva

4.10 Reflexiones sobre una elipse y focalizaciones

4.11 Reflexiones sobre una parábola y focalizaciones

Figura

Figura

Figura

Figura

Figura

Figura

5.1 Ubicación del aula CB -2 en la ETSAB

5.2 Medidas y área del aula CB - 2

5.3 Medidas y área del aula tipo

5.4 Secuencia de ocupación del aula CB - 2

5.5 Altura de la fuente y de los receptores

5.6 Porcentaje de materiales absorbentes y reflectantes aula CB – 2

5.7 Ubicación de materiales en planta y en sección del aula CB – 2

5.8 Porcentaje de materiales absorbentes y reflectantes del aula tipo

5.9 Ubicación de los materiales en planta y en sección del aula tipo

5.10 Aporte energético en dB en función de los materiales de las

superficies del techo y suelo del aula CB - 2

5.11 Aporte energético en dB en función de los materiales de la

pared frontal en planta y en sección del aula CB - 2


pared de fondo en planta y en sección del aula CB - 2


pared lateral del aula CB – 2

5.14 Aporte energético en dB en función de los materiales de las

superficies del techo y suelo del aula tipo


pared frontal en planta y en sección del aula tipo


pared de fondo en planta y en sección del aula tipo


pared lateral del aula tipo

65

67

67

68

69

71

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76

77

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83

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87

87

88

89

Figura

Figura

Figura

Figura

Figura

Figura

Figura

Figura

Figura

Figura

Figura

Figura

Figura

Figura

Figura

Figura

Figura

Figura

5.18 Mapa de localización de fuentes de ruido en planta y en

sección del aula CB - 2

5.19 Mapa de localización de fuentes de ruido en planta y en

sección del aula tipo

5.20 Mapa que muestra los puntos de medición en el aula CB - 2

5.21 Valores medidos de ruido de fondo en el aula CB - 2

5.22 Gráfico que muestra la curva NC a la que pertenecen los

datos medido de nivel de ruido de fondo en el aula CB - 2

5.23 Gráfico de valores calculados de tiempo de reverberación

del aula CB – 2 en función de la frecuencia

5.24 Gráfico que muestra el tiempo de reverberación

recomendado en función del volumen (aula CB - 2)

5.25 Gráfico de valores calculados de tiempo de reverberación

del aula tipo en función de la frecuencia

5.26 Identificación de la distancia crítica mediante comparación

de mapas de sonido directo y de sonido total del aula CB - 2

5.27 Selección de puntos de análisis de acuerdo a los valores

obtenido de Dc y r para el aula CB - 2

5.28 Gráfico que permite obtener los valores de STI / RASTI

solo con los valores de % ALCons

5.29 Identificación de la distancia crítica mediante comparación

de mapas de sonido directo y de sonido total del aula tipo

5.30 Selección de puntos de análisis de acuerdo a los valores

obtenido de Dc y r para el aula tipo

5.31 Mapa que muestra el sonido directo que llega a cada uno de

los puntos de análisis del aula CB – 2

5.32 Mapa que muestra solo el aporte energético de las primeras

reflexiones en cada uno de los puntos del aula CB – 2

5.33 Mapa que muestra la energía total (sonido directo +

primeras reflexiones) que llega a cada uno de los puntos de

análisis del aula CB – 2

5.34 Diagrama polar del punto 1 (planta y sección) aula CB – 2

5.35 Diagrama polar del punto 2 (planta y sección) aula CB – 2

90

91

91

92

93

Figura

Figura

Figura

Figura

Figura

5.36 Mapa que muestra el sonido directo que llega a cada uno de

los puntos de análisis del aula tipo

5.37 Mapa que muestra solo el aporte energético de las primeras

reflexiones en cada uno de los puntos del aula tipo

5.38 Mapa que muestra la energía total (sonido directo +

primeras reflexiones) que llega a cada uno de los puntos de

análisis del aula tipo

5.39 Diagrama polar del punto 1 (planta y sección) aula tipo

5.40 Diagrama polar del punto 2 (planta y sección) aula tipo

Índice de tablas

27

29

33

50

51

52

53

55

68

69


3.1 Curvas NC recomendadas y niveles de ruido de fondo

equivalentes (en dBA)

3.2 Márgenes de valores de TRmid en función del tipo de sala

(recintos ocupados)

3.3 Valores recomendados para aulas y salas de conferencias

Tabla

Tabla

Tabla

3.1 Superficie total de todas las superficies interiores del aula

CB – 2

3.2 Superficie total de todas las superficies interiores del aula

CB – 2

5.3 Promedio de horas diarias que permanece ocupada el aula

CB - 2

3.4 Indica el volumen de aire por persona de acuerdo a su

ocupación

5.5 Coeficientes de absorción acústica de cada uno de los

materiales indicados

5.6 Ponderación del filtro A en dB en función de la frecuencia

5.7 Curvas NC recomendadas de acuerdo al tipo de recinto y

su equivalencia en dB (A)

Tabla

Tabla

Tabla

Tabla

Tabla

Tabla

Tabla


90

91

91

92

93

5.8 Cuadro de cálculo de tiempo de reverberación del aula CB – 2

5.9 Cuadro de cálculo de tiempo de reverberación del aula tipo

5.10 Valores recomendados de % ALCons y STI / RASTI y su

valoración subjetiva

5.11 Cuadro resumen de valores calculados

5.12 Valores obtenidos de la representación gráfica de la

primera reflexión

Tabla

Tabla

Tabla

Tabla

Tabla

Aunque el diseño de espacios para el habla se viene realizando desde hace varios años

atrás, es en los últimos 30 años en los cuales se ha realizado estudios sobre la Acústica

Arquitectónica, intentando dar criterios de diseño para este tipo de espacios.

El objetivo acústico fundamental que se pretende conseguir cuando se diseña un

espacio para el habla es que la inteligibilidad de la palabra, o grado de comprensión del mensaje

oral, sea óptima en todos sus puntos. Para lo cual se ha organizado el trabajo de forma tal que se

puedan definir todos los conceptos necesarios relacionados con el tema.

El trabajo se divide en dos partes; teoría y práctica. En la parte teórica se explica

detenidamente el funcionamiento de nuestro sistema auditivo. Se definen también parámetros

acústicos necesarios para entender el comportamiento acústico de espacios destinados a la

palabra, y que servirán de referencia para la segunda parte.

En la parte práctica se realizará un análisis comparativo de dos aulas, con geometrías

distintas, para dicho análisis se utilizo el programa Radit2D como herramienta para la obtención

de diagramas y mapas acústicos que se muestran en dicho capítulo.

Por esta razón, a pesar de que, los conceptos acústicos relacionados con espacios para el

habla están muy bien estudiados desde el punto de vista teórico y estadístico, es necesario

también realizar una evaluación desde el punto de vista geométrico y su relación con las

primeras reflexiones, para lograr entender el comportamiento acústico de dicho recinto.

I

Introducción

En la actualidad siguen apareciendo casos como el profesor, orador o actor que se ven

obligados a elevar el tono de su voz para que las personas ubicadas en los asientos más alejados

logren escucharlos, esto ocurre en aulas, salas de conferencias o teatros de ópera, como

respuesta a la falta de condiciones acústicas óptimas en dichos recintos

El comportamiento acústico de un recinto depende de dos estudios: el estudio de la

acústica estadística y el de la acústica geométrica. Es este último el que contribuye a mejorar el

nivel sonoro dentro de un recinto. Cuando el sonido emitido es un mensaje oral, las primeras

reflexiones contribuyen a mejorar la inteligibilidad o comprensión del mensaje y, al mismo

tiempo, producen un aumento de sonoridad (o sensación de amplitud del sonido).

El presente trabajo pretende estudiar las primeras reflexiones, mediante su

representación gráfica y su contribución dentro del comportamiento acústico de un recinto. Se

utilizarán como casos de estudio dos aulas de características y comportamientos acústicos

similares. Por un lado, al ser estas consideradas como espacios destinados a la palabra, se

recurrirá a la acústica estadística como herramienta, en la cual se consideran fórmulas y métodos

para el cálculo de la inteligibilidad de la palabra, con el fin de entender dicho comportamiento.

Analizar la importancia de la representación gráfica de la Primera Reflexión para

entender el comportamiento acústico de espacios destinados a la palabra «el aula».

Determinar la contribución de la Primera Reflexión en espacios destinados a la

palabra mediante el análisis comparativo de dos aulas de características y comportamientos

acústicos similares.

II

Planteamiento del problema

Objetivos

Psicoacústica

CA

PÍT

UL

OI

Capítulo I. Psicoacústica

3

1.1. Preámbulo

El órgano que representa el mecanismo auditivo humano es el oído, considerado el más

complicado y eficiente de los receptores. Este a su vez se compone de tres partes:

• El oído externo, el cual consta del pabellón y el canal auditivo, debido a su forma y

dimensiones posee una resonancia cuya frecuencia está en las proximidades de los

3000Hz, esta resonancia incide en la respuesta del oído. Así, las ondas sonoras que

recoge el pabellón son conducidas por el canal auditivo hasta llegar al tímpano.

• El oído medio, conformado por el tímpano, los huesecillos y la trompa de

Eustaquio, recibe las ondas sonoras en forma de vibraciones. Los huesecillos

(martillo, yunque y estribo) conducen hacia el oído interno las vibraciones sonoras

que llegaron al tímpano.

• El oído interno, constituido por el laberinto, cavidad ósea que contiene a los canales

semicirculares, el vestíbulo, y el caracol, transforma los impulsos mecánicos en

excitaciones nerviosas que llegan al cerebro a través de las neuronas, el cual

reconoce la información recibida en función de las referencias previas del sistema de

memorias.

Figura 1.1 Corte transversal del oído derecho.

El oído transforma la onda acústica en sensación de sonido. Para ello es necesario que

la frecuencia de estas variaciones de presión (onda acústica) esté comprendida en una

determinada banda y que la amplitud de onda sea superior a un determinado valor para cada

frecuencia. Por tanto, en la audición de sonidos va a influir, tanto la amplitud como la

frecuencia con que se producen.

Representación gráfica de la Primera Reflexión

4

1.2. Umbrales Auditivos

El oído humano, al igual que todo receptor sonoro, depende de la frecuencia y de unos

límites superiores e inferiores que limitan su ancho de banda de trabajo.

El umbral de audición es el nivel de presión mínima capaz de provocar una sensación

auditiva. Dicho umbral varía con la frecuencia y con el individuo. El oído humano es más

sensible a frecuencias altas comprendidas entre 2000 Hz y 5000 Hz. No obstante, dicha

sensibilidad se pierde conforme se incrementa la edad de la persona.

Tomando de referencia la frecuencia de 1000 Hz, el umbral de audición asciende de

forma regular con el decrecimiento de la frecuencia, esto para frecuencias inferiores a 1000 Hz

y, para frecuencias superiores a 5000 Hz el crecimiento del umbral es mucho más brusco. La

zona de máxima sensibilidad se encuentra próxima a los 3000 Hz.

El umbral de molestia, se encuentra próximo a los 120 dB, este se da cuando las

presiones sonoras crecen, en consecuencia también crece la sonoridad hasta producir una

sensación de molestia. Dicho umbral es prácticamente independiente de la frecuencia aunque

varía según personas. Cabe indicar, que cuando se llega a 140 dB se produce sensación de dolor

pudiendo ocasionar daño permanente en la audición si la exposición es prolongada. Sin

embargo, los daños son inmediatos y permanentes cuando se alcanzan los 160 dB. En la figura

1.2 se representan los umbrales de audición y molestia, así como la zona del espectro donde se

producen la mayoría de los sonidos musicales y hablados.

Figura 1.2 Umbrales de audición y molestia [14].

0

20

40

60

80

100

120

140

1000 10 000100

dB

Hz500 5 00050

PALABRA

MÚSICA

Umbral de audición

Umbral de molestia


5

1.3. Nivel de Sonoridad

La sonoridad S (Speech sound level) o sensación de intensidad, es propia de la presión

acústica, cuanto más alta es la presión, más intenso parece el sonido, por lo cual, es indicativa

del grado de amplificación que produce un recinto sobre un mensaje oral emitido. Pese a ello,

no depende sólo de su intensidad, sino también de su frecuencia.

-50

-40

-30

-20

-10

0

10

500 1000050

dB

Hz

100 500020 1000 2000 20000

A

B

C

Figura 1.3 Curvas de ponderación de los sonómetros.

Existen aparatos que miden con gran precisión niveles de presión acústica, pero

sólo con alguna aproximación de sonoridad, dichos aparatos deben tener una variación

de sensibilidad en función de la frecuencia similar a la del oído humano. Los

sonómetros tienen unos filtros de ponderación para acomodarse a la sensibilidad del

oído, donde el filtro A es para sonidos débiles, el B para sonidos medios y el C para

sonidos intensos, aunque realmente el único que se utiliza es el filtro A por ser este el

complementario del umbral de audición. El dB (A) es la unidad con la que se expresa un

nivel de presión acústica cuando se ha sometido a la ponderación del filtro (A) de los

sonómetros.

1.3.1. Curvas de Ponderación

1.4. Tono

1.5. Timbre

El tono es la sensación auditiva que caracteriza a los sonidos como más graves o más

agudos en función de su frecuencia. No obstante, el tono no sólo depende de la frecuencia sino

también, aunque en menor medida, de la presión.

Nuestro oído asigna a un sonido una única altura. Así, los sonidos de frecuencia más

alta se perciben como más agudos, y los de frecuencias más baja, como más graves. Por

ejemplo, cada vez que se sube un sonido de 100 Hz a 200 Hz, el tono que se percibe es una

octava más agudo. El oído humano puede percibir sonidos que este comprendidos entre las

frecuencias de 20 Hz y 20000 Hz en edades comprendidas entre 18 y 25 años, este margen varia

de acuerdo a la edad. Se descompone en tres gamas:


6

20 – 3º60 Hz Frecuencias graves o bajas

360 – 1400 Hz Frecuencias medias

1400 – 2000 Hz Frecuencias agudas o altas

El timbre de un sonido es la característica subjetiva que permite distinguir entre dos

sonidos de igual tono, frecuencia e intensidad emitidos por dos focos sonoros diferentes.

Depende de gran manera de la envolvente (materiales, tamaño, forma y diseño) y de la

frecuencia, y varía de acuerdo al tiempo.

Figura 1.4 Dos ondas acústicas de igual tono pero diferente timbre.

El timbre de un sonido está en función de la forma de la onda. A cada forma de onda le

corresponde un timbre distinto. Cada forma de onda tienen su origen en la mezcla de

armónicos, los que a su vez se deben a la vibración fraccionada de los cuerpos.


7

1.6. Enmascaramiento

Se habla de enmascaramiento cuando un sonido impide la percepción de otro, es decir,

lo enmascara. Un tono enmascara señales de frecuencias superiores a las de él, pero no

inferiores. Así, un sonido intenso y grave puede enmascarar un sonido débil y agudo, pero lo

contrario no sucede.

Cuando se oyen simultáneamente dos tonos puros, el menos intenso puede resultar

inaudible aunque su nivel de intensidad esté por encima del umbral de audición. El efecto de

enmascaramiento es más notorio en frecuencias cercanas al sonido enmascarador. Dicho sonido

aumenta nuestro umbral de audición, es decir incrementa la intensidad que tiene que tener el

sonido para que lo podamos oír.

El fenómeno del enmascaramiento puede ser en algunas ocasiones beneficioso y en

otras perjudicial.

Acústica Arquitectónica

CA

PÍT

UL

OII

Capítulo II. Acústica Arquitectónica

11

2.1. Preámbulo

Un buen planteamiento acústico lleva consigo toda una serie de factores que afectan al

aislamiento, generación, transmisión, absorción, reflexión, difusión y finalmente a la escucha

del sonido.

Al hablar de acústica arquitectónica se hace referencia al acondicionamiento acústico,

cuyo objetivo es proporcionar la máxima calidad acústica posible al mensaje sonoro emitido en

una sala. Dicha calidad dependerá de ciertos parámetros según sea el tipo de mensaje sonoro, ya

sea para la música o para la palabra.

Sea el caso de estudio, espacios destinados a la palabra, es imprescindible que el

mensaje sonoro sea lo suficientemente claro y tenga la intensidad necesaria para asegurar una

correcta compresión del mismo.

Las salas de conferencias, aulas, teatros y templos son los principales locales destinados

a la audición de la voz, donde evidentemente el mensaje hablado es la herramienta principal, se

debe conseguir que las condiciones arquitectónicas sean tales que:

• Protejan de los ruidos intrusivos.

• Amplifiquen y distribuyan equilibradamente la energía sonora del mensaje sonoro

emitido, con el uso adecuado de las reflexiones, sin dejar que estas interfieran en el

mensaje original. En pocas palabra, que se creen lugares que inviten y favorezcan la

conversación.

La obtención de una correcta inteligibilidad de la palabra será imprescindible para la

comprensión del mensaje oral en los espacios destinados a la palabra (aulas, salas de

conferencias, teatros, etc.). Las frecuencias primordiales para la inteligibilidad están

comprendidas entre los 500 a 3000 Hz. En este caso interesa principalmente la audición de los

agudos por su mayor direccionalidad. Por otra parte la inteligibilidad de la palabra depende de

la intensidad con que se escuchen , por lo cual las superficies deben estar orientadas a contribuir

en el aporte energético en los lugares mas desfavorecidos, por ello, será válido y adecuado el

estudio acústico geométrico por rayos.

2.2. Espacios destinados a la palabra

• El volumen por plaza de esta clase de locales ha de ser más bien reducido, para que

la disipación de la energía sonora sea mínima. En el caso de las salas de

conferencias y teatros debe ser de 3,50 a 4 m3. Y el nivel de ruido de fondo debe

ser inferior a 40 dB.

• Por cuestiones acústicas, la movilidad en la situación de las fuentes es de gran

importancia, sea el caso de las salas de conferencias, donde el orador permanece fijo

en un lugar determinado, como en el teatro, donde los actores se mueven

constantemente. Por ello, la escena, tarima, o simplemente el lugar donde se ubique

la fuente sonora merece un tratamiento especial, por ser el lugar de emisión de la

voz. Lo cual supone la utilización de superficies reflectantes, indispensables además

para el adecuado refuerzo del sonido por reflexión. En cuanto a los materiales, no

debe haber una excesiva absorción de los agudos.

El teatro difiere de los demás espacios destinados a la palabra por el aspecto artístico

que entraña. Por lo cual, el contacto directo y personal del actor con los espectadores es

importante en este caso.


12

Figura 2.1 Inteligibilidad según la intensidad de escucha [20].

• Las superficies laterales cercanas al

escenario serán también superficies

especulares convenientemente dirigidas.

• El tornavoz es el elemento más eficaz

utilizado para dirigir las reflexiones al

público, esta superficies también será

reflectante.

TornavozResalto

Telón

Telón de fondo

Figura 2.2 Superficies especulares próximas al escenario [20].

Son espacios destinados a la enseñanza, deben estar diseñados para permitir un

correcto aprendizaje de las diferentes enseñanzas que se impartan en el mismo, bien

sean de enseñanza primaria, media o universitaria. En todos los casos, debe crearse un

ambiente de confort, que facilite la labor docente, teniendo en cuenta el elevado número

de horas que los alumnos permanecen en estos locales.

El diseño de un recinto y edificación, sea cualquiera el caso, esta condicionado

al uso principal del mismo, dejando como secundario otros aspectos del edificio. Por lo

cual, si se diseña un centro escolar, donde la labor del docente se apoya en la

transmisión de mensajes verbales, es necesario que esta función se pueda realizar de

forma óptima. La transmisión de estos mensajes se dan de forma verbal ya sea de

alumno – profesor ó alumno – alumno. Por ello, si este mensaje sufre distorsiones en su

canalización , el receptor no podría interpretarlo correctamente, y así se perdería la

razón de ser del aula, como lugar propicio para la comunicación y como canal de

transmisión.

El aislamiento acústico en un aula evitará que los ruidos provenientes del

exterior no interfieran en la comprensión del mensaje en el interior del aula, corriendo

el riesgo de enmascaramiento. Y su acondicionamiento acústico, permite por un lado,

controlar el tiempo de reverberación para lograr una máxima inteligibilidad de la

palabra, y por otro, analizar la forma de las aulas para una mejor uniformidad en la

recepción del mensaje, especialmente en aulas que superan los 500 m3.

2.2.1. Aulas

2.2.2. Evolución histórica de la acústica de Aulas

La escuela occidental en los siglos XIX y XX

Aproximadamente en el siglo XIX surge el nacimiento de la escuela como

edificio, sin embargo, estas eran más o menos una adaptación de otras formas de

arquitectura y se dejaba de lado las necesidades de enseñanza.

Tras la propugnación de la instrucción popular, florecen las iniciativas

disciplinares y se da la construcción de nuevas escuelas, sobre todo en las

ciudades pre-industriales, en los cuales se había incrementado la inmigración.


13

Dichas escuelas en sus inicios constaban de una gran sala, donde se ubicaban los

alumnos sin distinción de sexo ni edad, y la instrucción era impartida por un

maestro y algún ayudante, cuando el grupo era numeroso. Tiempo después se

fueron añadiendo nuevas salas, debido al incremento de alumnado, estas salas

eran de menor tamaño (aulas), ubicadas alrededor del espacio central original y

separadas de este mediante cortinas o puertas correderas.

Los arquitectos de aquella época, se limitaban a enfatizar la forma y el estilo, y

no prestaban atención al aspecto funcional. Esto debido a una falta de definición

clara de lo que debía ser una escuela, de conceptos pedagógicos y urbanísticos.

A mediados del siglo XIX, Louis Sullivan, enuncia un principio fundamental de

la arquitectura moderna: form follows function. Esta renovación de ideas en la

arquitectura norteamericana da inició a la construcción de escuelas que ya no

parecen palacios junto a su planificación por barrios, separación por grados y un

sector administrativo para dicha escuela. Sin embargo, la aparición de un edificio

– escuela diseñado como tal en Europa, no se dará hasta 1925 aproximadamente.

En las grandes ciudades americanas e inglesas , la planificación escolar fracaso,

debido al crecimiento desenfrenado y caótico de las mismas. En algunas

ocasiones por verse rodeadas de edificios y calles ruidosas, y en otras por

condiciones higiénicas y lumínicas.

Es en el caso de los alemanes, quienes desde su punto de vista más racional y

ordenada le dan un nuevo enfoque al concepto de escuela, espacio y alumnado. A

partir de entonces empieza a surgir la necesidad de organización de orden

interno, lo cual significa la separación de sexos, el número de alumnos por

superficie construida, el volumen de aire por alumno, temas de iluminación, etc.

La arquitectura escolar evoluciona a la par de los avances urbanísticos de cada

país y de su estabilidad política. El siglo XIX es un siglo de transición. Se pasa

de una organización entorno a una gran sala central (hall), a una distribución con

una sola fila de aulas. Poco a poco, el avance tecnológico da lugar a intercambios

culturales más frecuentes y surge la necesidad de disponer de «mano de obra»

intelectual por parte de la cultura de Occidente, debido a la industrialización.


14

A principios del siglo XX la arquitectura escolar atraviesa por un momento

crítico en el cual los arquitectos no pueden solucionar las necesidades de las

escuelas y su entorno, puesto que en muchos lugares la definición de escuela aun

no se encuentra bien definido. Sin embargo, por otro lado surge la filosofía

pedagógica de Maria Montessori, donde se recuerda el papel del maestro como

educador. Esta tuvo gran influencia en los preceptos pedagógicos de esa época.

Uno de los constantes problemas fundamentales era la falta de zonas exteriores

(espacio natural, parques, jardines, etc.) dentro de la ciudad, con el fin de que las

escuelas tengan contacto con este, a esto se le denominaba escuelas abiertas.

Tras la primera guerra mundial, en Alemania surgen movimientos reformadores

en la arquitectura de escuelas, tales como Schulhaus («casa – escuela ») o la

Hallenschule, en la cual la escuela se organizaba entorno a un gran vestíbulo o

aula magna con función pedagógica. Todo esto representa en Europa la piedra

clave para interpretar la escuela actual.

En la década de los 40, a excepción de España, se produce en el mundo

occidental una arquitectura igualitaria, mucho más humana y que logra la

inserción de la escuela dentro de la trama urbana, volviéndose zonas culturales y

sociales, signos de progreso.

La escuela en España

En cuanto a España, es en el gobierno de Primo de Rivera donde la construcción

escolar recibe un gran impulso y tuvo su punto álgido durante la II República en

cuanto a la idea de educación popular (escuela pública). Se considera la época

dorada, tanto por la calidad de los edificios como por el número de escuelas que

se construyeron en todo el territorio español.

Después de una serie de feroces luchas generacionales, donde los vanguardistas

no pudieron demostrar sus postulados. En el gobierno de Franco se implanta la

nueva escuela nacional por antonomasia: católica, humana, patriótica y religiosa.

La Iglesia y las órdenes religiosas retoman el protagonismo y responsabilidad de

la escuela y aparecen otro tipo de escuelas denominadas Patronatos y academias.


15

Tras su promulgación de la Ley General de Educación y de la Reforma

Educativa de Villar Palasí, aparecen conceptos arquitectónicos aplicables tanto

para el caso de la Enseñanza General Básica, como para el Bachillerato

Unificado y Polivalente. Sin embargo se continuó impartiendo enseñanza

graduada en edificaciones que no estaban pensadas para ello por insuficiente

financiación y falta de voluntad política, lo cual agravó el problema.

En 1990 se pública la nueva Ley Orgánica de Ordenación General del Sistema

Educativo, se construyen gran número de escuelas y se logra la escolarización

total de la población española. De esta forma España intenta estar dentro de

Europa para beneficiarse de las ayudas que se prevén por el «Programa sobre las

construcciones escolares» de la OCDE. Se inicia una seria de cambios de política

educativa y se organizan foros de discusión sobre temas educativos, lo cual

resulta altamente beneficioso para el desarrollo de un nuevo modelo de escuela.

El emisor estará constituido por la fuente sonora junto con los sonidos que

emite. Es el encargado de codificar el mensaje y transmitirlo por medio de un canal de

transmisión hasta el receptor, perceptor y/u observador.

La palabra hablada consiste en una sucesión de sonidos que varía

constantemente en intensidad y frecuencia. En las altas frecuencias es donde se

desarrollan la mayoría de las consonantes, sonidos de corta duración y poca energía que

proporcionan más información que las vocales a la hora de entender un mensaje

hablado. Es por ello, que la comprensión de las consonantes es fundamental para la

inteligibilidad de la palabra, de ahí que sea más importante la preservación de las altas

frecuencias para la comprensión de mensajes hablados, que las bajas frecuencias.

2.3.1. Emisor

2.3. Elementos de la Comunicación

El mensaje sonoro se transmite a través de una cadena de comunicación, compuesta por

tres grandes elementos básicos: emisor, canal de transmisión y receptor. Por tanto, todo lugar

destinado a la emisión y audición de dichos mensajes sonoros llevarán implícita la existencia de

esta cadena.


16

Figura 2.3 Evolución temporal de la energía sonora correspondiente a la emisión de una vocal seguida de una consonante en un recinto cerrado [7].

La energía del habla no se irradia uniformemente alrededor del orador, debido a

la sombra acústica que produce la cabeza y cuerpo del mismo. Es el caso de las altas

frecuencias, las cuales se irradian en un estrecho ángulo sólido frente al orador, a

diferencia de las frecuencias bajas que son las que se irradian más uniformemente. De

ahí que, un oyente situado al lado o detrás del orador tenga mayor dificultad en

entender el sonido hablado, ya que faltan gran parte de las componentes de alta

frecuencia del habla emitida.

Figura 2.4 Diagrama de direccionalidad de la palabra hablada [14].

Se consideran niveles medios de presión acústica a 1 m de los labios en el caso

de hombres de 64 dB y en mujeres de 60 dB.

Sección horizontal Sección vertical

270 º

Tiempo (S)

En

ergí

a so

nor

a


17

El canal de transmisión está constituido por la sala, con sus características

geométricas y físicas y las diversas vías de propagación del sonido emitido en ella.

La energía que emite la fuente sonora en un recinto cerrado, se propaga en

todas direcciones en forma de ondas esféricas, su intensidad disminuye con el cuadrado

de la distancia recorrida (divergencia esférica). Sin embargo, cuando la onda llega a una

de las superficies que componen dicho recinto se interrumpe, debido a que parte de la

energía se transmite al cerramiento y parte se refleja. Así también, cuando dicha energía

llega al oyente ubicado en un punto cualquiera del mismo de dos formas diferentes: una

parte de la energía llega de forma directa (sonido directo), mientras que la otra parte lo

hace de forma indirecta (sonido reflejado). Evidentemente, mientras, cuanto mayor sea

la distancia recorrida y más absorbentes sean los materiales empleados, menor será la

energía asociada tanto al sonido directo como a las sucesivas reflexiones.

2.3.2. Canal de Transmisión

• Sonido Directo

En un punto cualquiera del recinto, la energía correspondiente al sonido directo

depende exclusivamente de la distancia a la fuente sonora. Este sonido llevará una

atenuación debida a la divergencia esférica y a la absorción del aire. El aire absorbe

más las altas frecuencias.

• Sonido Reflejado

Los sonidos reflejados inciden sobre el receptor después de la llegada del sonido

directo. Su atenuación se deberá a tres causas: Las dos primeras serán las mismas

que afectan al sonido directo (la divergencia esférica y la absorción del aire), y la

tercera se deberá a la absorción de los materiales que constituyen el acabado

superficial de los cerramientos y a la frecuencia.

Al analizar la evolución temporal del sonido reflejado en un punto cualquiera del

recinto, se observa que la energía sonora disminuye poco a poco hasta que

desaparece, después de un gran número de reflexiones. Distinguiendo dos zonas: la

primera está compuesta por todas aquellas reflexiones que llegan inmediatamente

después del sonido directo, recibiendo el nombre de primeras reflexiones o

reflexiones tempranas, y la segunda zona formada por reflexiones tardías que

constituyen las denominada cola reverberante.


18

El estudio de la cola reverberante se efectúa siempre mediante criterios basados en

la denominada acústica estadística, a diferencia de las primeras reflexiones que se

estudian basadas en la acústica geométrica.

El receptor está constituido por los oyentes, quienes son los que califican la

calidad acústica de un local. Este juicio, depende del tipo de mensaje emitido según el

uso de la sala.

Existen algunos factores que condicionan la respuesta del receptor frente a la

percepción de mensajes sonoros, estos dependerán del tipo de información de cada

mensaje, sea el caso de la información semántica la cual es propia del mensaje oral, o

de la información estética, propia del mensaje musical.

Para la calificación de la percepción de mensajes orales, se considera criterio

básico la inteligibilidad, es decir, dicho mensaje debe tener la intensidad suficiente para

emerger del ruido de fondo y a la vez conseguir el equilibrio necesario entre la pérdida

de claridad, debido al excesivo sonido reflejado y la pérdida de intensidad, debida a la

excesiva absorción por parte de la sala.

En los recintos dedicados a la audición de la palabra es importante que el

espectro del sonido recibido sea lo más similar posible al espectro del sonido emitido.

De ahí la importancias del sonido directo y las primeras reflexiones.

2.3.3. Receptor

Figura 2.5 Elementos de la comunicación.

Sonido directo Primeras reflexiones

Emisor

Canal de Transmisión

Receptor


19

Acústica Estadística

CA

PÍT

UL

OII

I

Capítulo III. Acústica Estadística

23

3.1. Preámbulo

Cuando una fuente sonora comienza a emitir, la energía se propaga libremente por todo

el recinto. Después de un cierto tiempo, llega el sonido reflejado por las superficies de

contorno, superponiéndose al sonido directo. Este proceso se va repitiendo, y a la vez el nivel

sonoro en dicho recinto se va incrementando indefinidamente si no fuera por la absorción de

energía acústica por parte de los materiales que recubren dichas superficies de contorno. Sin

embargo, existen casos en los cuales cuando la fuente sonora deja de emitir, el sonido reflejado

no desaparece inmediatamente, a este fenómeno se le denomina Reverberación. Esta

persistencia de sonido es a veces beneficiosa, pues puede reforzarlo y prolongarlo (como es el

caso de los sonidos musicales), pero en otras ocasiones puede ser perjudicial al enmascarar unos

sonidos con otros (pérdida de inteligibilidad en los sonidos hablados). Por tanto, la

reverberación tendrá gran importancia en el comportamiento acústico de recintos cerrados

destinados a la música o a la palabra.

Las leyes de reverberación según la acústica estadística, solo pueden formularse en el

estudio de salas que posean una distribución de energía sonora uniforme (campo difuso).

Entonces, se cumple que a mayor difusión le corresponde mayor reverberación, y viceversa. No

obstante, esto dependerá de la absorción de los materiales, puesto que, cuanto más difusamente

se refleje el sonido y cuanto menor sea la absorción, mayor será la difusión obtenida.

Sin embargo, la mayoría de salas no cumplen esta condición, debido a la falta de

uniformidad en la distribución de la energía sonora, así como de irregularidades en el campo

sonoro.

3.2. Eco

Como se explicó en el primer capítulo de Psicoacústica, el sistema auditivo humano

tiene un tiempo de respuesta de unos 50 ms. Es decir cuando las reflexiones llegan al oyente

con un desfase temporal inferior a 50 ms, éstas juntamente con el sonido directo, contribuyen

con el aumento de sonoridad en dicho punto, puesto que se perciben como una señal única. Sin

embargo, cuando aparece en un punto de escucha una reflexión de nivel elevado con un retardo

superior a los 50 ms, se produce eco. Lo cual afecta directamente a la inteligibilidad de la

palabra, ya que dicha señal es percibida como una repetición del sonido directo.


24

Para que un eco pueda ser escuchado en el interior de un recinto, deben coincidir varios

aspectos, los cuales se nombran a continuación:

• Según Henry en el año 1854, quien introdujo el término de “límite de perceptibilidad”

se comprueba que:

Δl = c · t = 340 · 50 · 10-3 = 17 m

Para ello se tuvo en cuenta que la velocidad de propagación del sonido en el aire es de

340 m/s y se considera para la palabra un Δt = 50 ms, en consecuencia, le corresponde

una diferencia de longitud de camino de Δl = 17 m, lo cual indica que si la diferencia

de recorridos entre el sonido directo y el reflejado es mayor de 17 m, el sonido

reflejado llegará cuando el sonido directo ya haya acabado de ser percibido por el

oído del oyente, percibiéndose entonces dos sonidos distintos, que es la sensación de

eco.

• La segunda condición para la aparición de eco, es que las superficies que lo originan

tengan un coeficiente de absorción alto o que la que lo produce sea una superficie

cóncava, en ambos casos, la reflexión que llegue al observador será lo suficientemente

potente para competir con los otros impulsos sonoros que llegan al mismo tiempo.

Para evitar el riesgo de eco en recintos cerrados, se recubrirán con material absorbente las

superficies que puedan dar reflexiones a alguna zona de la sala, con un retardo mayor a 50 ms,

respecto al sonido directo. Y evitando el origen de focalizaciones por el uso de superficies

cóncavas.

Figura 3.1 Superposición de sonidos con diferentes retardos e impresión subjetiva asociada [7].

Tiempo (ms)Tiempo (ms)

Tiempo (ms)Tiempo (ms)

Impresión subjetivaEfecto físico

0

0

60

30

Retardo hasta 50 ms:Se oye un único sonido

con un nivel más elevado

Retardo superior a 50 ms:Se percibe claramente un eco


25

3.3. Campo Directo y Campo Reverberado

El campo directo (LD) es el campo acústico que se genera cerca de la fuente sonora, este

se caracteriza por su potencia. Cuando la fuente se ubica en un espacio abierto, solo se da la

presencia del campo directo.

Cuando la fuente se ubica en el interior de un recinto cerrado, alrededor de este campo

directo, se crea el campo reverberado (LR), como superposición del campo directo debido al

conjunto de reflexiones originadas por las superficies de contorno. En el caso de espacios

destinados a la palabra, es necesario que el nivel de campo reverberante LR sea bajo, con el fin

de conseguir un buen confort acústico y una correcta inteligibilidad de la palabra.

La distancia a la cual ambos campos, tanto el directo como el reverberado, se igualan, se

le denomina distancia crítica. Esta distancia depende de la geometría y la absorción del recinto.

Figura 3.2 Distancia crítica de acuerdo a la absorción de la sala [7].

Salas reflectantes Salas absorbentes

Dc

Q

R

= distancia crítica.

= factor directividad de fuente sonora

(Q = 2 para la voz humana).

= constante de la sala (en m2).

,

• Cuando la distancia crítica es pequeña, la absorción de dicha sala es también pequeña

(salas reflectantes), por lo cual apenas te alejes de la fuente, predomina el campo

reverberado y la inteligibilidad no será buena.

• Cuando la distancia crítica es grande, la absorción también es grande (salas

absorbentes), predominando en casi toda la sala el campo directo.


26

3.4. Parámetros Básicos

A continuación se definirán los parámetros acústicos básicos necesarios para evaluar la

calidad de audición verbal de una sala, tomando como objeto de estudio el AULA.

El ruido de fondo es todo aquel ruido que se percibe en un espacio cerrado (por

ejemplo, aula, sala de concierto, teatro, etc.) en el cual no se realiza ninguna actividad.

Dicho ruido tiene dos componentes: la primera es debida al ruido por el sistema de

climatización y demás instalaciones eléctricas y/o hidráulicas, así como al ruido

proveniente del exterior (por ejemplo, el ruido de tráfico), mientras que la segunda va

asociada al nivel de campo reverberante (o sonido reverberante) existente en la sala.

En cuanto a la primera, el nivel máximo recomendado de ruido de fondo se fija

mediante la curva NC (“Noise Criteria”), mientras que la segunda depende del volumen

del recinto y de los materiales utilizados como revestimiento de sus superficies internas.

Las curvas NC son utilizadas para establecer los niveles de ruido máximos

recomendables dentro de un recinto. Así, un recinto cumple con una determinada NC,

cuando los niveles de ruido de fondo de un recinto, medidos en cada una de las bandas

de octava, se encuentran por debajo de la curva NC correspondiente.

3.4.1. Nivel de Ruido de Fondo

Figura 3.3 Curvas NC «Noise Criteria» [7].

Niv

el d

e p

resi

ón s

onor

a S

PL

(d

B)

Frecuencia (Hz)

70

60

50

30

20

10

0500 8.000

40

100

90

80

4.0002.0001.00063 250125


27

Tabla 3.1 Curvas NC recomendadas y niveles de ruido de fondo equivalentes (en dB A) [7].

En el caso específico de espacios destinados a la palabra (aulas, salas de

conferencias, teatros, etc.), hay que ser más exigentes con los requerimientos de ruido

de fondo, en comparación con la música, puesto que este influye de gran manera en la

inteligibilidad de la palabra.

El tiempo de reverberación (TR) se define como el tiempo que transcurre desde

el instante en que la fuente sonora ha dejado de emitir, hasta que el nivel de presión

sonora disminuye en 60 dB, esto a una determinada frecuencia.

El tiempo de reverberación es indicativo del grado de reverberación o “viveza”

de una sala. El volumen y los materiales utilizados como revestimiento de las

superficies internas de un recinto influyen directamente en el tiempo de reverberación,

y en consecuencia, también en la inteligibilidad de la palabra.

Por lo general, el tiempo de reverberación (TR) varía con la frecuencia,

tendiendo a disminuir a medida que ésta aumenta. Por ese motivo, es conveniente que

el TR se mantenga lo más constante posible con la frecuencia, ya que a cualquier

aumento a baja frecuencia el grado de inteligibilidad de la palabra empeora. Cabe

resaltar que, en frecuencias altas, los valores del TR disminuyen, debido a la absorción

de los materiales y a la producida por el aire. Dicha disminución es especialmente

notoria cuando se trata de recintos con gran volumen.

3.4.2. Tiempo de Reverberación

La curva NC recomendada para aulas es la NC - 20, si bien también se llega a

admitir hasta la NC - 30.

Tipos de SalasCurva NC

recomendadaEquivalencia en dB

(A)

Salas de conferencias / Aulas 20-30 33-42

Despachos de oficinas / Bibliotecas 30-35 42-46

Hoteles (vestíbulos y pasillos) 35-40 46-50

Restaurantes 35-40 46-50


28

Figura 3.4 Valores recomendados de Trmid para aulas / salas de conferencia, en función del volumen del recinto [7].

Cuando se establece un único valor recomendado de TR para un recinto dado,

se suele hacer referencia al TRmid, el cual es obtenido como media aritmética de los

valores correspondientes a las bandas de 500 Hz y 1000 Hz.

Cuando los valores promediados de TRmid, se hallen dentro de los márgenes

representados en la figura 3.4, considerando un elevado nivel de ocupación del recinto,

el nivel de campo reverberante será bajo y la inteligibilidad de la palabra será buena.

Considerando volúmenes entre 100 y 10.000 m3, se recomienda que el valor

promediado TRmid para aulas sea bajo, con objeto de conseguir una buena

inteligibilidad, dicho valor debe estar comprendido, aproximadamente, entre:

0.7 s ≤ TRmid ≤ 1 s

Dado el caso de una aula con volumen de 1.000 m3, el TRmid = 0.85 s .

Cabe resaltar que para la banda de octava centrada en 2000 Hz, existe una

disminución inevitable de los valores de TR debido a la absorción producida por el aire.

Tie

mp

o d

e R

ever

ber

ació

n R

T m

id(s

)

Volumen (m3)

1,4

1,2

1,0

0,8

0,6

0,4

0,2

0100 1.000 10.000


29

Tabla 3.2 Márgenes de valores recomendados de TRmid en función del tipo de sala (recintos ocupados) [7].

Sabine en 1898, tras una serie de pruebas descubrió la fórmula que lleva su

nombre, la cual establece que el tiempo de reverberación de una sala depende

directamente del volumen V (en m3) de la sala y el área de absorción

equivalente total A (en m2). Además, sólo puede basarse en consideraciones

estadísticas.

Fórmula de Sabine

Tipos de Sala TRmid sala ocupada (en s)

Salas de conferencias / Aulas 0,7 – 1,0

Cine 1,0 – 1,2

Teatro de ópera 1,2 – 1,5

Salas de conciertos (música de cámara) 1,3 – 1,7

Salas de conciertos (música sinfónica) 1,8 – 2,0

De la fórmula de Sabine se desprende que el tiempo de reverberación:

• No varía, es el mismo sobre cualquier punto de la sala.

• Es independiente de la forma y geometría de la sala.

• Es independiente de la ubicación de la fuente.

• Es independiente de la distribución de los materiales.

,

TR

V

Atot

= Tiempo de reverberación (en segundos).

= Volumen del recinto (en m3).

= Absorción total del recinto.

En cuanto a la absorción A de un material cualquiera, se obtiene multiplicando

su coeficiente de absorción α por su superficie S. Debido a que el recinto está

constituido por distintas superficies recubiertas de materiales diversos, se define

la absorción total Atot como la suma de todas y cada una de las absorciones

individuales, es decir:

……


30

En ocasiones, los datos obtenidos del tiempo de reverberación suelen ser más

alto que los reales. Uno de esos casos es una sala totalmente absorbente (campo

abierto), la cual debería de tener un tiempo de reverberación nulo, sin embargo

al usar la fórmula de Sabine, los datos nunca se aproximan a ese resultado.

Cabe resaltar que esa fórmula se basa en requerimientos de campo difuso.

La absorción del aire produce un efecto atenuante sobre la energía acústica. En

locales pequeños esta atenuación es despreciable. En cambio, en locales

grandes, el tiempo de reverberación es mayor, por consiguiente la influencia de

la absorción del aire es notable a partir de la frecuencia de 2000 Hz. Dicha

atenuación depende de la frecuencia del sonido.

Efecto de absorción del aire

Uno de los aspectos importantes para la audición verbal es la preservación de

las altas frecuencias, las cuales son determinantes para la obtención de una

adecuada inteligibilidad de la palabra, lo que obliga a elegir materiales que

absorban poco en estas bandas de frecuencias. Además, la zona ocupada por los

ejecutantes (escenario o plataforma) deberá estar recubierta de materiales

reflectantes, y la zona ocupada por la audiencia, de materiales absorbentes.

El grado de absorción del sonido de un material se representa mediante el

llamado coeficiente de absorción α, el cual se define como la relación entre la

energía absorbida por dicho material y la energía incidente sobre el mismo.

Materiales

Pese a que el volumen de un recinto controla directamente el tiempo de

reverberación, se podría cambiar los valores de tiempo de reverberación

conservando el volumen, obteniendo un margen bastante amplio.

El problema principal es la cantidad de energía absorbida por las superficies S

de contorno de un recinto, la cual varía según su área, y sus materiales de

acabado, los cuales determinan el valor de coeficiente de absorción sonora α.

Por tanto se puede caracterizar la absorción equivalente total por el producto:

A= α · S

Área de absorción equivalente


31

La obtención de una correcta inteligibilidad de la palabra será imprescindible

para la comprensión del mensaje oral en los espacios destinados a la palabra (aulas,

salas de conferencias, teatros, etc.). Para ello será preciso que:

• El ruido de fondo existente en la sala sea suficientemente bajo para que no

interfiera en la audición de la palabra.

• El nivel de campo reverberante sea, igualmente suficientemente bajo.

• No existan ecos, ni focalizaciones del sonido.

La mayoría de las dificultades que aparecen en espacios destinados a la palabra

se pueden atribuir a errores en el reconocimiento de consonantes. Esto se debe a la poca

energía acústica de estas en comparación con las vocales. Por ello, en un recinto grande

las consonantes quedan fácilmente enmascaradas por ruidos tales como: pisadas en el

suelo, el chirriar de una puerta o los cuchicheos de algunos espectadores. Todo ello

ocasionará que el orador aumente la potencia de su voz.

Así, un tono de baja frecuencia y nivel elevado enmascarará otro tono de

frecuencia más elevada y nivel inferior. A la vez, un volumen excesivo y/o materiales

con baja absorción acústica, ocasionarán que el tiempo de reverberación sea elevado, el

decaimiento energético de una vocal emitida en la misma será apreciablemente más

lento que su decaimiento propio, y por consiguiente que se produzcan este tipo de

enmascaramientos. Todo a su vez, ocasionará la pérdida de la inteligibilidad de la

palabra en la mayoría de puntos de dicho recinto.

Al emitir un mensaje oral, la duración de las vocales y su correspondiente nivel

de presión sonora es mayor que el de las consonantes, debido a que estas presentan

mayor contenido de altas frecuencias a diferencias de las vocales (bajas frecuencias).

Entonces, la absorción de las altas frecuencias de algunos materiales y del aire, produce

gran pérdida de inteligibilidad, pues se pierde el carácter distintivo de muchas

consonantes. Es por ello, que es fundamental el estudio de la inteligibilidad de la

palabra en las altas frecuencias.

Es así, que al momento del diseño, se deben considerar todos estos detalles para

obtener el máximo rendimiento posible.

3.4.3. Inteligibilidad de la Palabra


32

La cuantificación del grado de inteligibilidad se lleva a cabo mediante los

siguientes dos parámetros: el primero es una ley matemática que permite hallar el valor

de %ALCons (Perdida de Articulación de Consonantes o “Articulation Loss of

Consonants”), dicha ley ayuda a predecir la inteligibilidad de la palabra en cualquier

punto de un recinto todavía por construir, el segundo es el parámetro denominado STI

(“Speech Transmission Index”) y su versión simplificada RASTI (“Rapid Speech

Transmission Index”).

Para el cálculo del % ALCons se emplearán dos fórmulas distintas de acuerdo a

la distancia r que se encuentre en el punto de análisis.

Usualmente, el %ALCons se calcula en la banda de 2000 Hz, por tratarse de la

banda de máxima contribución a la inteligibilidad de la palabra y considerando que el

recinto de estudio está ocupado. Cabe mencionar que esta fórmula no toma en cuenta la

geometría del recinto.

r

TR

V

Q

Dc

= distancia del punto considerado a la fuente sonora (en m).

= tiempo de reverberación de la sala (en s).

= volumen de la sala (en m3).

= factor directividad de fuente sonora (Q = 2 para la voz humana).

= distancia crítica.

%

r ≤ 3,16 Dc

% 9RT

r > 3,16 Dc

R

Stot

= constante de la sala (en m2).

= superficie total de la sala (en m2).

= coeficiente medio de absorción de la sala.

El valor de R dependen directamente del coeficiente de absorción media y la

superficie total del recinto. Para el cálculo del coeficiente medio de absorción se toma

en cuenta el valor de Atot, explicado anteriormente, y se divide por la superficie total del

recinto Stot.

Stot S1 S2 …… Sn


33

• Relación con las primeras reflexiones

El grado de inteligibilidad depende tanto de la señal útil recibida que llega al

oyente (sonido directo y primeras reflexiones) como del ruido de fondo.

Por ello es importante, la existencia de superficies generadoras de primeras

reflexiones hacia la zona más alejada de la audiencia, para obtener un

incremento considerable de la energía de la señal útil en esta zona. Ello

supone un aumento de inteligibilidad, sonoridad y claridad.

En el caso de aulas y salas de conferencias, la inteligibilidad en todos los

puntos de la sala ocupada deberá ser, como mínimo, “buena”. Por lo tanto, se deberá

verificar que:

%ALCons ≤ 5% (STI/RASTI ≥ 0,65)

Cabe decir que, al tratarse de un parámetro indicativo de una pérdida, cuanto

mayor sea el valor de %ALCons, peor será el grado de inteligibilidad existente.

Como resumen de todo lo expuesto, en la tabla se muestra los valores

recomendados de los parámetros acústicos definidos.

3.4.4. Resumen de los valores recomendados de los parámetros acústicos asociados a aulas

Tabla 3.3 Valores recomendados para aulas y salas de conferencias.

Parámetro Acústico Valor recomendado

Ruido de fondo Curva NC recomendada 20 - 30

Tiempo de Reverberación medio TRmid, sala ocupada 0,7 s ≤ TRmid ≤1,0 s

Inteligibilidad de la palabra %ALCons, sala ocupada y STI / RASTI, sala ocupada

% ALCons ≤ 5 %STI / RASTI ≥ 0,65

Acústica Geométrica

CA

PÍT

UL

OIV

Capítulo IV. Acústica Geométrica

37

4.1. Preámbulo

La teoría geométrica describe el campo sonoro de una forma muy simplificada,

reemplazando el concepto de onda por el de “rayo sonoro”. Dicho rayo sonoro sigue la

dirección de propagación de las ondas sonoras y está sujeto a las mismas leyes de propagación

que el rayo luminoso (este incluso observable). De estas leyes, solo la ley de la reflexión es de

significativa importancia en la acústica de salas.

Según Fermat, todas las ondas se propagan desde la fuente al receptor recorriendo el

camino más rápido que para la velocidad de propagación constante, es el más corto, y para la

propagación libre de obstáculos esto es una línea recta. Se define entonces el rayo sonoro, como

una porción significativa de energía acústica, propagándose en la proximidad de una estrecha

línea. Entonces, podríamos decir que la potencia total de una fuente se propaga a lo largo de

rayos en diferentes direcciones. Estos rayos no tienen porqué llevar necesariamente cantidades

iguales de potencia.

Si en el recorrido de un rayo se sitúa un obstáculo, parte de la energía que llevaba

consigo el rayo, retorna, a este fenómeno se le llama reflexión. En caso de ser el obstáculo

pequeño, parte de las ondas alcanzan la zona situada detrás del obstáculo, deben hacerlo

rodeándolo, a este fenómeno se le denomina difracción. Pero, si el obstáculo es grande, no se

puede esperar ninguna onda detrás de él, originándose una sombra acústica. La penumbra se

debe al tamaño de la fuente, y a la frecuencia de la onda que bordea el obstáculo.

Es la base de la acústica geométrica. Se produce cuando la superficie del

obstáculo es lisa y muy reflectante (poco absorbente), los rayos que llegan paralelos

salen también paralelos después de reflejarse, entonces el rayo incidente se refleja en

una sola dirección. A esta superficie se le llama “espejo”, como se muestra en la figura

4.1. En este caso, se aplican las siguientes reglas:

• Deben estar en el mismo plano el rayo incidente, el rayo reflejado y la

normal a la superficie de choque en el punto de incidencia.

• El ángulo de incidencia o ángulo formado por el rayo incidente y la

normal, debe ser igual al ángulo reflexión o ángulo formado entre el rayo

reflejado y la normal.

4.1.1. Reflexión Especular


38

Figura. 4.1 Reflexión especular.

Fuente

Receptor 1

Receptor 2

F´ fuente virtual

Se produce cuando la superficie del obstáculo es rugosa, los rayos incidentes

paralelos producen rayos reflejados que no son paralelos entre sí, debido a que la

inclinación de la superficie varía de un punto de incidencia a otro, entonces el rayo

incidente se refleja en todas direcciones.

Esto es según la Ley de Lambert:

Iϑ = I0 cosϑ

Donde I0 es la intensidad incidente, Iϑ es la intensidad reflejada en la dirección ϑ,

medido éste ángulo respecto a la normal a la superficie.

4.1.2. Reflexión Difusa

Figura. 4.2 Reflexión difusa [14].

Figura. 4.3 Recorrido de un rayo sonoro en una sala rectangular.

El estudio geométrico mediante trazado de rayos, consiste en la construcción de

diagramas que muestran el camino de los rayos sonoros reflejados. Este estudio es

imprescindible para tener una idea de la forma o geometría de un recinto, así como el estudios

de posibles concentraciones de energía que se produzcan dentro de este (ecos, focalizaciones,

etc.). También se utiliza para proporcionar aspectos positivos en la escucha, como es:

proporcionar sonido útil en posiciones determinadas, juntamente con el uso adecuado de las

primeras reflexiones, y el diseño de un buen sonido directo.

Según se observa en la figura 4.3, tras el uso de las leyes de la reflexión, todos los rayos

reflejados por una superficie plana parecen provenir de la imagen fuente. Lo cual divide el

estudio geométrico en dos métodos: el método de rayos, previamente descrito y el método de

imágenes, el cual es más sencillo para el caso de superficies de contorno planas.

F

F´ F´´

F´´´


39

Después de todo lo anteriormente mencionado, se podría decir entonces, que la acústica

geométrica de salas se limita al estudio de la propagación rectilínea y la reflexión especular

sobre las superficies límites.

En acústica es necesario diferenciar entre ondas largas y cortas según su sombra acústica.

• Ondas largas: de longitud de onda grande (bajas frecuencias), no producen sombra

acústica puesto que bordean casi cualquier objeto y paradójicamente, se reflejan

especularmente sobre una superficie rugosa.

• Ondas cortas: de longitud de onda corta (altas frecuencias), producen sobra acústica

al no poder bordear algunos obstáculos, y se reflejan difusamente sobre superficies

rugosas. Es en este tipo de ondas donde, se puede percibir en las sombras acústicas

que el sonido es más grave, puesto que se pierden las componentes de alta frecuencia.


40

El campo acústico de un recinto se compone de aquel sonido directo, emitido por la

fuente, y del sonido reflejado. Al depender el sonido reflejado de las superficies de contorno de

un recinto, es imprescindible recurrir a procedimientos geométricos para definir y entender la

orientación de esas superficies, de tal forma que las reflexiones (al menos en las frecuencias

altas y medias) se dirijan adecuadamente e incrementar la sonoridad en aquellas zonas más

alejadas de la fuente.

Para el caso específico de la audición de la palabra, el objetivo principal es proveer a la

audiencia de reflexiones tempranas fuertes con pequeños tiempos de retraso respecto al sonido

directo, evitando así las reflexiones tardías. Después del sonido directo, llegan inmediatamente

las primeras reflexiones o reflexiones tempranas, estas son de mayor potencia que las sucesivas,

y su tiempo de retraso respecto al sonido directo es corto, en consecuencia el estudio

geométrico de un recinto se basa en el análisis de estas primeras reflexiones, cuya finalidad es

el incremento del nivel sonoro en los distintos puntos dentro de un recinto, para su uso óptimo.

Figura. 4.4 Ecograma asociado a un receptor con indicación del sonido directo, las primeras reflexiones y la cola reverberante [7].


41

4.2. Primeras Reflexiones

Son todas aquellas reflexiones que llegan a un oyente dentro de los primeros 50 ms

desde la llegada del sonido directo (como se explico en el capítulo III para el caso específico de

un recinto destinado a la palabra), estas son integradas por el oído humano y, en consecuencia,

su percepción no es diferenciada respecto al sonido directo.

Las primeras reflexiones, en el caso de un mensaje oral, contribuyen a mejorar la

inteligibilidad (o comprensión del mensaje) y, al mismo tiempo producen un aumento de

sonoridad (o sensación de amplitud del sonido), debido a que presentan un nivel energético

mayor que las correspondientes a la cola reverberante, al ser de orden más bajo (se suelen

considerar primeras reflexiones hasta un orden 3). A diferencia de estas, la cola reverberante

está formada por las reflexiones tardías (aquellas reflexiones de orden superior a 3).

Se refiere a una reflexión de orden “n” cuando el rayo sonoro asociado ha incidido “n”

veces sobre las diferentes superficies del recinto antes de llegar al receptor.

Las primeras reflexiones dependen directamente de las características geométricas del

recinto y son específicas de cada punto, por tanto, determinan las características acústicas

propias del mismo, juntamente con el sonido directo.

Figura. 4.5 Ejemplo de llegada del sonido directo y de las primeras reflexiones a un receptor [7].


42

Figura. 4.6 Primeras reflexiones de las paredes laterales de una sala [14].

La forma es la principal característica geométrica que afecta al comportamiento

acústico dentro de un recinto, este dependerá del uso que se le dé. A la vez, debería

permitir que el recorrido del sonido sea lo más corto, acercando al espectador lo

máximo posible a la fuente. Sea el caso de espacios destinados a la palabra, las salas

deberán ser diseñadas de tal forma que las características esenciales que distinguen a los

sonidos hablados, puedan ser preservados en la transmisión orador-oyente.

Muchos recintos para escuchar la palabra emplean la forma rectangular, la cual

se emplea sólo si el tiempo de reverberación es corto y la sala es pequeña. En caso de

que sean grandes, el diseño geométrico cambia debido a la posibilidad de existencia de

eco. En este caso se emplea la forma trapezoidal, es decir las superficies laterales no

serán paralelas, al igual que el techo y el suelo.

4.2.1. Forma

• Paredes Laterales

En la figura 4.6 se representan las primeras reflexiones en tres salas distintas

geométricamente. Sólo en la primera de ellas las paredes laterales son

paralelas. En el caso a) los rayos reflejados se dirigen hacia la segunda mitad

de la sala, en b) los rayos reflejados distribuyen la energía de forma más

uniforme en toda la sala, incluso en los asientos más cercanos a la fuente

sonora, sin embargo, en c) los rayos se dirigen al fondo de la misma,

reforzando el nivel sonoro en las zona con más débil sonido directo.

Superficies Planas

a

FF´

b

F

c

F F´


43

Figura. 4.7 Primeras reflexiones de la pared frontal y pared de fondo [14].

• Pared frontal y pared de fondo

Las superficies próximas al escenario deberán reforzar, la voz del expositor.

Mientras que la pared de fondo debería orientarse de forma tal que las

reflexiones con gran retardo (posible existencia de eco), no lleguen a la

audiencia, o recubriéndolas con materiales absorbentes.

• Techo y suelo

En salas grandes, su inclinación es necesaria, para que las primeras

reflexiones se dirijan a las zonas del público más necesitadas de las mismas,

sin obstáculo alguno. También se puede elevar a la fuente, lo cual retrasaría

el inicio de la inclinación del suelo.

Figura. 4.8 Primeras reflexiones de las superficies del techo y suelo [14].

Las superficies curvas se clasifican en dos tipos: superficies cóncavas y

convexas. Sin embargo es en las superficies cóncavas donde se pueden crear,

en el campo sonoro, irregularidades importantes, como es el caso de

concentraciones locales de energía.

Para el análisis de las superficies curvas, se entiende que las reflexiones sobre

estas superficies se construyen, considerando en cada punto la superficie

tangente a la misma.

Superficies Curvas


44

Figura. 4.9 Reflexiones sobre una superficie curva [14].

• Esfera

Cuando el rayo es perpendicular a la superficie, se refleja según su misma

dirección, como se observa en la figura 4.9.

Si la fuente se encuentra sobre o muy cerca de la superficie, los rayos

reflejados cuyo recorrido coincida con el lado de uno de los infinitos

polígonos regulares inscribibles en ella, regresarán al punto de partida

después de algunas reflexiones. Sin embargo en el centro de dicha superficie

«O» no se percibe sonido alguno. Esto suele ocurrir en superficies de tipo

cilíndrico o esférico como es el caso de las galerías del susurro.

Figura. 4.10 Reflexiones sobre una elipse y focalizaciones [14].

• Elipse

Una propiedad de las superficies cóncavas es la existencia de focos

conjugados, de tal forma, que emitiendo sonido en uno de ellos las

reflexiones se focalizan en el otro.

La elipse es considerada una superficie cóncava, en esta, se da el caso de la

existencia de focos conjugados de tal forma, que emitiendo sonido en uno de

ellos (F) las reflexiones se focalizan en el otro (F´). Dichos focos conjugados

se encuentran a la misma distancia de separación del contorno. Se puede

observar con mayor claridad, en la figura 4.10, donde, si se emite un sonido

débil en F es perfectamente percibido en F´ no siéndolo en otros puntos.

F2

F2

´

´F1

F1

F O

A

F´ F


45

Figura. 4.11 Reflexiones sobre una parábola y focalizaciones [14].

• Parábola

Todo rayo que parte del foco es reflejado paralelamente al eje y todo rayo

que incide en la parábola, paralelo al eje, se refleja pasando por el foco.

En los tres ejemplos anteriores se pueden observar los fenómenos de

concentración de energía que supone toda superficie cóncava, dicho fenómeno puede

ocasionar graves defectos en la homogeneidad acústica de una sala, por lo cual se

debería evitar su uso. Por el contrario, las superficies convexas implican una dispersión

o difusión sonora. Por ello, en caso de existir alguna superficie cóncava dentro de un

recinto objeto de estudio, se debería recubrir dicha superficie con material absorbente o

de superficies convexas superpuestas, para que dirijan las reflexiones en todas

direcciones.

“Existe una regla sencilla para determinar si una superficie cóncava ocasionará

problemas o no; solo hemos de completar el círculo parcial. Si dentro del círculo

completo no están ni la fuente ni el punto receptor, entonces no debemos esperar

problemas de enfoque” (Recuero López, Manuel , Gil González, Constantino, 1993,

p.122).

4.2.2. Volumen

“En teatros y cines con capacidad para 1000 personas, volumen óptimo por

asiento puede ser tan pequeño como 3.5 m3 por asiento, si la capacidad es de unas 2000

personas el volumen no debería exceder los 4.9 m3 por asiento”. (Recuero López,

Manuel , Gil González, Constantino, 1993, p. 138).

F


46

De lo cual se deduce, que a menor volumen de sala, menor superficie de

absorción, factor determinante para el control del tiempo de reverberación. Sin

embargo, cuanto menor sea el volumen por asiento, mayor será el nivel sonoro en la

sala, es decir, el espectador tendrá la impresión de que la intensidad es más uniforme.

Lo cual no ocurre en salas grandes, ya que se puede dar lugar a la existencia de eco, al

ser el tiempo de retardo de aquellas reflexiones demasiado largo.

Podemos concluir, que el diseño geométrico de un espacio destinado a la

palabra junto al uso óptimo de las primeras reflexiones son los criterios fundamentales

para que los parámetros acústicos básicos se cumplan. Luego de haber estudiado dichos

parámetros y la influencia directa de las primeras reflexiones en ellos, podemos deducir

que:

1. El diseño geométrico en cuanto a tamaño, forma, volumen y acabado de superficies

interiores, permiten que los valores del tiempo de reverberación de dicha sala sean

bajos, y en consecuencia, la inteligibilidad de la palabra será alta.

2. Si las superficies interiores están orientadas de tal forma que dirigen las primeras

reflexiones al público y evitan la formación de ecos y focalizaciones del sonido, se

conseguirá valores adecuados de inteligibilidad de la palabra.

3. La calidad acústica de un también se ve afectada, además de todos los factores

antes nombrados, de la posición del material que absorbe el sonido y de la

ubicación de la fuente sonora y de la audiencia.

Análisis Comparativo

CA

PÍT

UL

OV

El aula CB-2 se encuentra ubicada en el Edificio Coderch, en la planta baja de la

Escuela Técnica Superior de Arquitectura de Barcelona, en el Campus Sud de la UPC.

Fue construida en el año 1985 y diseñada por Coderch y el Arq. Eusebi Bona.

- Superficie

- Volumen

- Capacidad

189,00 m2

576,45 m3

110 alumnos + 1 docente

5.1. Preámbulo

Capítulo V. Análisis Comparativo

49

Figura 5.1 Ubicación del aula CB – 2 en la ETSAB.

5.2. Datos generales

Aula CB-2

Como se ha explicado hasta el momento, el análisis de las primeras reflexiones se

estudia en base a la acústica geométrica, y esta a su vez depende de la forma de un

recinto, la orientación de sus superficies, el acabado superficial de las mismas y la

ubicación de la fuente sonora.

Por ello se realizará un análisis comparativo de dos aulas con características similares,

en el cual la única característica que cambiará será la geometría de una de ellas,

manteniendo intactas las demás características.

Techo 189,00 m2

Panel de Yeso 182,40 m2

Vidrio Pesado 6,60 m2

Piso 189,00 m2

Entarimado de madera 16,60 m2

Piso cerámico en espiga 172,40 m2

Pared derecha e izquierda 83,57 m2

Vidrio (puerta y ventana) 24,40 m2

Corcho de revestimiento 46,56 m2

Hormigón pintado 12,61 m2

Pared Frontal 45,14 m2

Pizarra 10,38 m2



Pared de fondo 44,68 m2



Superficie Total 551,38 m2

1,1 m

9,8 m

1,1 m

14,9 m

14,7 m

2,0 m8,3 m

Área189.0 m2


50

5.3. Área y superficie

• Superficie Total

Aula CB-2

Figura 5.2 Medidas y áreas del aula CB – 2.

Tabla 5.1 Superficie total de todas las superficies interiores del aula CB – 2.

18,8 m

Área189.0 m2

12,0 m

2,0 m

8,3 m

Techo 189,00 m2

Panel de Yeso 181,80 m2

Vidrio Pesado 7,20 m2

Piso 189,00 m2


Piso cerámico en espiga 172,40 m2

Pared derecha e izquierda 79,10 m2

Vidrio (puerta y ventana) 25,62 m2



Pared frontal 36,60 m2

Pizarra 10,38 m2



Pared de fondo 57,34 m2



Superficie Total 551,03 m2

Aula Tipo

Figura 5.3 Medidas y áreas del aula tipo.

Tabla 5.2 Superficie total de todas las superficies interiores del aula tipo.

• Superficie Total


51

La tabla mostrada a continuación es el horario de uso del aula CB-2, tiene un promedio

de 42,5 horas semanales de uso y un promedio de 8,5 horas diarias. Se imparten seis

cursos de pregrado y los distintos colores representan a cada uno de los cursos.

Lunes Martes Miércoles Jueves Viernes

8h 30 1 1 1 1

9h 30 1 1 1 1

10h 30 1 1 1 1

11h 30 1 1 1

12h 30 1 1 1 0,5 1

13h 30 1 1 1 1 1

14h 30

15h 30 1 1 1 1

16h 30 1 1 1

17h 30 1 1 1 1

18h 30 1 1 1

19h 30 1 1 1

20h 30 1

Horas uso 9 11 12 5,5 5

Promedio diario (h) 8,5


52

5.4. Uso

Tabla 5.3 Promedio de horas diarias que permanece ocupada el aula CB – 2.

Los datos presentados a continuación fueron tomados como referencia de un trabajo

realizado para el curso de postgrado llamado Evaluación Ambiental y dirigido por los

docentes Jaume Roset y Helena Couch, del Máster de Arquitectura, Energía y Medio

Ambiente 2013 – 2014 impartido en la Universidad Politécnica de Cataluña,

Barcelona.

5.5. Ocupación

576,45 / 111

5,2 m3/persona

OCUPACIÓN 100 % OCUPACIÓN 80 %

576,45 / 88,8

6,5 m3/persona

En dicho estudio se señala también que, la ocupación del aula CB-2 se da al 80% de su

capacidad total, por lo cual el volumen por persona se incrementa en un 25%, este

aspecto se tendrá en cuenta en los cálculos posteriores.

Primera ocupación Segunda ocupación Tercera ocupación


53

En el estudio antes nombrado se muestra el siguiente gráfico, en el cual se representa la

ocupación por etapas y por orden de llegada, y de donde podemos nombrar los

siguientes aspectos:

• La primera ocupación se da en la zona más cercana a la fuente.

• La segunda ocupación se da a continuación de la primera, pero manteniéndose

alejado de la ventana que comunica con Carrer d’Adolf Florensa, esto se debe por el

aspecto lumínico que presenta dicha aula, según el análisis antes nombrado.

• La tercera ocupación se da a continuación de la segunda, con mayor proximidad a la

puerta de acceso de dicha aula, sin embargo, se observa también que se mantiene

alejado de las paredes curvas, se cree que esto se debe a la existencia de

focalizaciones en dichas zonas, lo cual se intentará comprobar posteriormente.

Figura 5.4 Secuencia de ocupación del aula CB – 2.

Tabla 5.4 Indica el volumen de aire por persona de acuerdo a su ocupación.

Piso cerámico en espiga

Entarimado de madera Pupitre de madera110 unidades

Corcho de revestimiento de 4mm

Pizarra Vidrio doble con cámara de aire

Para fuente y receptor

Se considera una persona deestatura media, con 1,65m dealtura, tanto para el docentecomo para el alumno.

Fuente: Definimos que suboca está a unos 15cmaproximadamente por debajo,es decir a 1,50m de altura conrespecto al suelo.

Receptor: Consideramos a lamisma persona sentada.Entonces, sus oídos se ubicana 1,25m del suelo,aproximadamente.

1,50 m.

1,25 m.


54

5.6. Usuario

Figura 5.5 Altura de la fuente y de los receptores [5].

5.7. Materiales

Suelo

Paredes

Enlucido de yeso Falso techo de paneles de yeso

Vidrio doble de conductos solares

Se exponen todos los materiales y elementos encontrados en el aula CB-2 y que

también fueron considerados para el aula tipo, tanto en su tamaño, distribución, forma o

colocación de los mismos.

Nombre del MaterialBandas de Frecuencia (Hz)

150 250 500 1000 2000 4000

Piso cerámico en espiga 0,01 0,01 0,01 0,01 0,02 0,02

Entarimado de madera 0,09 0,09 0,08 0,09 0,10 0,07

Pizarra 0,24 0,19 0,14 0,08 0,13 0,08

Corcho de revestimiento 4 mm 0,12 0,27 0,72 0,79 0,76 0,77

Enlucido de yeso 0,01 0,01 0,02 0,03 0,04 0,05

Paneles de yeso (falso techo) 0,10 0,08 0,05 0,05 0,04 0,04

Vidrio doble con cámara de aire 0,25 0,10 0,07 0,06 0,04 0,02

Vidrio doble simple 0,15 0,05 0,03 0,03 0,02 0,02

Pupitre de madera 0,04 - 0,04 - 0,04 -

Persona sentada en pupitre 0,24 - 0,39 - 0,43 -

En la siguiente tabla 5.5 se muestran los coeficientes de absorción de los

materiales, revestimientos y elementos existentes en el aula, así como su

comportamiento en su respectiva banda de frecuencia.


55

Pared y techo

5.7.1. Coeficientes de absorción acústica

Tabla 5.5 Coeficientes de absorción acústica de cada uno de los materiales indicados.

Materiales

reflejantes

Materiales

absorbentes

FUENTE


Panel de yeso de 40 mm

Tarima de maderaVidrio doble con cámara de aire de 20 mm

Enlucido de yeso

Enlucido de yeso

PizarraCorcho

4 mm

Piso cerámicoen espiga

Corcho de revestimientode 4 mm

Vidrio doblecon cámara de aire de 20 mm

PizarraHormigón pintado

Tarima de madera

469,66 m2

(85,18 %)

81,72 m2

(14,82) %


56

5.7.2. Ubicación de los materiales en el interior del aula

Aula CB-2

Figura 5.7 Ubicación de los materiales en planta y en sección del aula CB – 2 .

Figura 5.6 Porcentaje de materiales absorbentes y reflejantes del aula CB – 2.


Panel de yeso de 40 mm

TarimaVidrio doble con cámara de aire de 20 mm

Enlucido yeso

Corcho

Pizarra

FUENTE Materiales

reflejantes471,11 m2

(85,50 %)

Materiales

absorbentes79,92 m2

(14,50 %)

Piso cerámicoen espiga

Corcho de revestimientode 4 mm

Vidrio doble concámara de aire de 20 mm

Pizarra

Enlucido de yeso

Tarima de madera

Aula tipo

Figura 5.9 Ubicación de los materiales en planta y en sección del aula tipo .

Figura 5.8 Porcentaje de materiales absorbentes y reflejantes del aula tipo.


57

23 26 29 32 35 38 41 44 47 50

dB

A continuación se muestra la representación gráfica del comportamiento

acústico de cada uno de los materiales existentes en el aula, tomando en cuenta

solo las superficies que contribuyen a que las primeras reflexiones se dirijan

hacia la audiencia. Se consideró como coeficiente de absorción el

correspondiente a la frecuencia de 500 Hz.

Todos los gráficos que se muestran a continuación muestran el aporte de las

primeras reflexiones, sin sonido directo, para dicha representación se consideró

la siguiente leyenda.

Tarima de maderaa = 0,08

Piso cerámico en espigaa = 0,01

AUDIENCIA


58

5.7.3. Relación de la Primera Reflexión y los materiales

Aula CB-2

Suelo

Figura 5.10 Aporte energético en dB en función de los materiales de las superficies del techo y suelo del aula CB – 2.

Falso techo de panel de yeso de 25 mma = 0,05

AUDIENCIA

Techo

La pizarra, material reflectante, es la única superficie que distribuye la energía

hacia la zona de la audiencia, llegando a 26 dB en el asiento más alejado de la

fuente sonora.

Los paneles de yeso se encuentran suspendidos a unos 0,40 cm del techo, tiene

como propiedad ser un buen reflejante, por lo cual se consigue hasta 28 dB de

aporte energético en la zona mas alejada de la audiencia.

Pizarraa = 0,14

AUDIENCIA

Pizarraa = 0,14

AUDIENCIA


59

Como se observa en la figura 5.10, la tarima de madera no dirige las primeras

reflexiones hacia la zona de la audiencia, la única superficie que contribuye a

que las primeras reflexiones lleguen a dicha zona es el piso cerámico en espiga,

obteniendo en la zona más alejada hasta 29 dB de aporte energético.

Pared frontal

Figura 5.11 Aporte energético en dB en función de los materiales de la pared frontal en planta y en sección del aula CB – 2.

El corcho se encuentra a lo largo de todo el aula, a 0,40 cm del suelo y a 0,50

cm del techo, es un material absorbente, es por ello que la energía que refleja es

muy baja, aproximadamente 23 dB.

Corcho de revestimiento de 4 mma = 0,72


AUDIENCIA

AUDIENCIA


60

Figura 5.12 Aporte energético en dB en función de los materiales de la pared de fondo en planta y en sección del aula CB – 2.

Pared de fondo

En la figura 5.13 observamos que sólo el tercer tramo de la puerta y ventana de

vidrio dirige la energía de las primeras reflexiones a una pequeña parte de la

audiencia, mientras el resto lo dirige hacia el extremo opuesto de la tarima.

Doble vidrio con cámara de aire de 20 mma = 0,07

Los paredes laterales, al igual que la pared de fondo, están cubiertas de corcho,

sin embargo, cuentan con formas cóncavas y convexas, y es en la parte cóncava

donde se generan focalizaciones en ambos extremos del aula.


AUDIENCIA

= = 23 dB


61

Pared lateral

Figura 5.13 Aporte energético en dB en función de los materiales de la pared lateral del aula CB – 2.

23 26 29 32 35 38 41 44 47 50

dB

En este caso, se utiliza el material de mayor superficie, el cual tiene como

propiedad ser un buen reflejante, obteniendo aproximadamente 27 dB en la

zona más alejada de la audiencia.

Para el presente estudio se consideró como coeficiente de absorción el

correspondiente a la frecuencia de 500 Hz. Todos los gráficos que se muestran a

continuación muestran el aporte de las primeras reflexiones, sin sonido directo,

para dicha representación se consideró la siguiente leyenda.

Tarima de maderaa = 0,08

Piso cerámico en espigaa = 0,01

Como se observa, la única superficie que contribuye a que las primeras

reflexiones lleguen a la zona de audiencia es el piso cerámico en espiga,

obteniendo en la zona más alejada hasta 27 dB de aporte energético.

Falso techo de panel de yeso de 25 mma = 0,05

AUDIENCIA


62

Aula tipo

Figura 5.14 Aporte energético en dB en función de los materiales de las superficies del techo y suelo del aula tipo.

Suelo

Techo

La pizarra se encuentra justo en el centro de la pared enlucida de yeso y es la

que distribuye la energía hacia la zona de la audiencia, llegando a 25 dB en el

asiento más alejado de la fuente sonora. El aporte energético de las primeras

reflexiones de las superficies enlucidas de yeso no se aprovechan, debido a su

orientación.

Pizarraa = 0,14

AUDIENCIA

Pizarraa = 0,14

AUDIENCIA


AUDIENCIA


63

Pared frontal

Pared de fondo

Figura 5.15 Aporte energético en dB en función de los materiales de la pared frontal en planta y en sección del aula tipo.

El corcho es un material absorbente, por ello la energía que refleja es muy baja.


AUDIENCIA

Doble vidrio con cámara de aire de 20 mma = 0,07


Enlucido de yesoa = 0,02

AUDIENCIA


64

Pared lateral

Figura 5.16 Aporte energético en dB en función de los materiales de la pared de fondo en planta y en sección del aula tipo.

Figura 5.17 Aporte energético en dB en función de los materiales de la pared lateral en planta y en sección del aula tipo.

S1

S1

69 dB(A)54 dB(A)

En la figura 5.18 se muestra la ubicación, el número y tipo de fuentes de ruidoencontradas en dicha aula y su contribución en el nivel de ruido de fondo.

SECCIÓN 1

Aparatos de climatización (2)

Fluorescentes de techo y pizarra (18)

Conductos solares (11)

Aparatos eléctricos (6)

54 dB (A)Ruido del pasillo

69 dB (A)Ruido de la calle


65

Figura 5.18 Mapa de localización de fuentes de ruido en planta y en sección del aula CB – 2.

5.8. Fuentes de Ruido

Aula CB - 2

Se observa, la diferencia entre el comportamiento acústico de un material

absorbente y de uno reflejante, el aporte energético en la zona de audiencia

varia de 32 dB a 23 dB aproximadamente.

Identificamos seis fuente de ruido que influyen en el Nivel de ruido de fondo dentro del

aula, las cuales se nombran a continuación:

• Hacia el lado derecho se encuentra Carrer d’Adolf Florensa, por el cual pasa el

tranvía cada 5 minutos y con un nivel de 69 dB (A) a 5 m de la fuente (medición a

pie de la ventana).

• Por el lado izquierdo se encuentra el ingreso al aula CB-2, este comunica con un

pasillo interior con un nivel de 54 dB (A) (medición al pie de la puerta de cristal).

• De los aparatos de climatización, solo hay dos en funcionamiento de marca

DAIKIN (0,78 m x 0,88 m).

• Un total de 16 fluorescentes en el techo y 3 sobre la pizarra, los cuales están

encendidos durante todo el día.

• Los once conductos solares tienen doble cristal en ambos extremos, por temas

acústicos, lumínicos y térmicos, por ello su aporte en el ruido de fondo es mínimo.

• Y por último, seis aparatos eléctricos entre proyector, computadora y otros.

El diseño del aula tipo, mantiene características similares que el aula CB-2 con respecto

a las fuentes de ruido, como se observa en la figura 5.19.

Aparatos de climatización (2)

Fluorescentes de techo y pizarra (17)

Conductos solares (12)

Aparatos eléctricos (6)

54 dB (A)Ruido del pasillo

69 dB (A)Ruido de la calle

S1

S1

69 dB(A)54 dB(A)

Aula tipo


66

Sonómetro TES 1350Sound level meter (calibración 94 dB (A) modo low/ slow).

Para el presente análisis se tomaron datos el día 07 de Julio,

con precipitaciones durante casi todo el día. Hubo poca

presencia de alumnado en los pasillos, y el aula permaneció

vacía durante las 12 horas de medición (9:00 am a 9:00 pm).

En el gráfico mostrado a continuación se señalan los puntos

de medición en los cuales se ubicó el sonómetro.

1

3 2

Aula CB-2

Las mediciones solo fueron tomadas en el aula CB-2, al ser el aula tipo un espacio

simulado, sin embargo la descripción y los datos mostrados a continuación serán

considerados para ambos casos, para su posterior comparación.

SECCIÓN 1

Figura 5.19 Mapa de localización de fuentes de ruido en planta y en sección del aula tipo.

5.9. Nivel de ruido de fondo

Aula CB – 2 : Valores medidos

Figura 5.20 Mapa que muestra los punto de medición en el aula CB - 2.


67

9:00 11:00 13:00 15:00 17:00 19:00 21:00

Ruido de fondo

42,8 47,8 49,7 41,5 41,8 48,8 43,1

Exterior 69,2 67,7 67,9 71,5 70,2 67,6 69,5

Pasillo 47,3 57,9 58,4 55,4 56,7 55,2 49,6

30

35

40

45

50

55

60

65

70

75

9:00 11:00 13:00 15:00 17:00 19:00 21:00

dB(A)

HorasRUIDO DE FONDO EXTERIOR

En los datos que se muestran se tomó en cuenta el ruido ocasionado por el paso del

tranvía a una frecuencia de 1000 Hz y considerando que los aparatos de climatización

estaban funcionando.

Actualmente, sólo se usa el dB (A) para evaluar las molestias sonoras en los edificios,

cual sea el nivel sonoro.


68

Figura 5.21 Valores medidos de ruido de fondo en el aula CB - 2.

Frecuencias medianas de las bandas de octava (en Hz)

125 250 500 1000 2000 4000

Ponderación del filtro A (en dB)

-15,5 -8,5 -3 0 +1 +1

Tabla 5.6 Ponderación del filtro A en dB en función de la frecuencia.

De acuerdo a lo mostrado en la tabla 5.6, los datos obtenidos de la medición se

encuentran en la frecuencia de 1000 Hz, y la ponderación del filtro A en dB en esta

frecuencia permanece igual.

Se muestra a continuación un gráfico con valores recomendados de curvas NC («Noise

Criteria») para aulas y salas de conferencias.

Se dice que un recinto cumple con una determinada especificación NC cuando los

niveles de ruido de fondo están por debajo de la curva NC correspondiente. La curva

NC recomendada para aulas y salas de conferencias es la NC 20 - 30, y su equivalencia

en dB (A) es de 33-42 respectivamente, como se muestra en la tabla 5.6. Sin embargo,

los valores medidos de ruido de fondo están entre los 43-50 dB (A), es decir, entre la

curva NC-30 y NC-40, lo cual indica que el nivel de ruido de fondo es muy alto para

un aula con estas características.

Valores recomendados

Niv

el d

e p

resi

ón s

onor

a S

PL

(dB

)

Frecuencia (Hz)

70

60

50

30

20

10

0500 8.000

40

100

90

80

4.0002.0001.00063 250125

Valores medidos

Tipos de recintosCurva NC

recomendadaEquivalencia en dB

(A)

Salas de conferencias / Aulas 20-30 33-42

Despachos de oficinas / Bibliotecas 30-35 42-46

Hoteles (vestíbulos y pasillos) 35-40 46-50

Restaurantes 35-40 46-50


69


Figura 5.22 Gráfico que muestra la curva NC a la que pertenecen los datos medidos de nivel de ruido de fondo en el aula CB – 2 [7].

Tabla 5.7 Curvas NC recomendadas según el tipo de recinto y su equivalencia en dB(A) [7].

A (

m2)

aA

x a

aA

x a

aA

x a

aA

x a

aA

x a

aA

x a

Pan

el d

e Y

eso

182,

400,

1018

,24

0,08

14,5

90,

059,

120,

059,

120,

047,

300,

047,

30

Vid

rio

Pes

ado

6,60

0,15

0,99

0,05

0,33

0,03

0,20

0,03

0,20

0,02

0,13

0,02

0,13

Ent

arim

ado

de m

ader

a16

,60

0,09

1,49

0,09

1,49

0,08

1,33

0,09

1,49

0,10

1,66

0,07

1,16

Pis

o ce

rám

ico

en e

spig

a17

2,40

0,01

1,72

0,01

1,72

0,01

1,72

0,01

1,72

0,02

3,45

0,02

3,45

Vid

rio

(pue

rta

y ve

ntan

a)24

,40

0,25

6,10

0,10

2,44

0,07

1,71

0,06

1,46

0,04

0,98

0,02

0,49

Cor

cho

de r

eves

tim

ient

o46

,56

0,12

5,59

0,27

12,5

70,

7233

,52

0,79

36,7

80,

7635

,39

0,77

35,8

5

Enl

ucid

o de

yes

o12

,61

0,01

0,13

0,01

0,13

0,02

0,25

0,03

0,38

0,04

0,50

0,05

0,63

Piz

arra

10,3

80,

242,

490,

191,

970,

141,

450,

080,

830,

131,

350,

080,

83

Enl

ucid

o de

yes

o32

,28

0,01

0,32

0,01

0,32

0,02

0,65

0,03

0,97

0,04

1,29

0,05

1,61

Ent

arim

ado

de m

ader

a2,

490,

090,

220,

090,

220,

080,

200,

090,

220,

100,

250,

070,

17

Cor

cho

de r

eves

tim

ient

o35

,16

0,12

4,22

0,27

9,49

0,72

25,3

20,

7927

,78

0,76

26,7

20,

7727

,07

Enl

ucid

o de

yes

o9,

520,

010,

100,

010,

100,

020,

20,

030,

290,

040,

380,

050,

48

Pup

itre

(sa

la v

acía

)11

1,00

0,04

4,44

0,00

0,04

4,4

0,00

0,04

4,44

0,00

Per

sona

(sa

la ll

ena

80%

)89

,00

0,24

21,3

60,

000,

3934

,70,

000,

4338

,27

0,00

Aul

a va

cía

46,0

545

,38

80,1

081

,24

83,8

379

,17

Aul

a ll

ena

al 8

0%62

,97

45,3

811

0,37

81,2

411

7,66

79,1

7

Sala

vac

ia

Sal

a ll

ena

al 8

0%1,

160,

78

Su

mat

oria

Aud

ienc

ia

1,14

2,00

2,03

1,15

1,14

Tie

mp

o d

e

reve

rber

ació

n (s

)

1,10

1,16

1,46

2,03

0,84

Pis

o

Par

ed d

erec

ha e

izq

uie

rda

Par

ed f

ron

tal

Par

ed d

e fo

nd

o

4000

Hz

Tec

ho

125

Hz

250

Hz

500

Hz

1000

Hz

2000

Hz


70

5.10. Tiempo de reverberación

Aula CB – 2 : Valores calculados

Tabla 5.8 Cuadro de cálculo de tiempo de reverberación del aula CB 2.

0,00

0,50

1,00

1,50

2,00

2,50

125 250 500 1000 2000 4000

Tie

mp

od

e R

ever

ber

ació

n(s

)

Frecuencia (Hz)

SALA VACIA SALA 80%

125 250 500 1000 2000 4000

Aula vacía 2,00 2,03 1,15 1,14 1,10 1,16

Aula 80% 1,46 2,03 0,84 1,14 0,78 1,16

TRmid0,84 1,14

2

TRmid 0,99 s

En la tabla anterior, se muestran los datos empleados para el cálculo del tiempo de

reverberación cuando el aula está vacía y cuando esta llena (al 80%).

Para el cálculo se empleó la Fórmula de Sabine, dichos datos se encuentran

representados en el siguiente gráfico.

Tras obtener los datos, se procede a calcular el tiempo de reverberación medio

correspondiente a las bandas de 500 Hz y 1000 Hz, cuando el aula está llena al 80%.

Como cabía esperar, las propiedades de absorción acústica de los materiales que

recubren las superficies interiores del aula CB – 2, influyen directamente en el excesivo

tiempo de reverberación que presenta esta aula.


71

Figura 5.23 Gráfico de valores calculados de tiempo de reverberación del aula CB – 2 en función de la frecuencia.

Se graficó los valores calculados y los

puntos de intersección con la línea guía. Para

ello se utilizaron los valores calculados

cuando el aula este ocupada al 80%.

VOLUMEN =

TRmid =

576,45 m3

0,99 s

OCUPACIÓN = 88,80 personas

Se muestra a continuación un gráfico con valores recomendados de Tiempo de

Reverberación («Reverberation Time») para aulas y salas de conferencias.

De la gráfica mostrada se puede deducir los siguientes aspectos:

• Para un aula de 576,45 m3 el valor recomendado de TRmid sería aproximadamente

0,81 s. No obstante, el valor calculado se encuentra por encima de este valor.

• Para un aula con tiempo de reverberación de 0,99 s el volumen correspondiente

sería aproximadamente 10.000 m3. Sin embargo, el valor real es mucho menor.

Como se explicó anteriormente, el tiempo de reverberación para un aula de 1000 m3 es

0,85 s. Por ende, los valores calculados no cumplen con los valores recomendados.

Cabe indicar que en la fórmula de Sabine no se considera la geometría del local.

Tie

mp

o d

e R

ever

ber

ació

n T

Rm

id(s

)

Volumen (m3)

1,4

1,2

1,0

0,81

0,6

0,4

0,2

0100 1.000 10.000576,45

Valores calculados Intersección con línea guía


72


Figura 5.24 Gráfico que muestra el tiempo de reverberación recomendado en función del volumen (aula CB - 2) [7].

A (

m2)

aA

x a

aA

x a

aA

x a

aA

x a

aA

x a

aA

x a

Pan

el d

e Y

eso

181,

800,

1018

,18

0,08

14,5

40,

059,

090,

059,

090,

047,

270,

047,

27

Vid

rio

Pes

ado

7,20

0,15

1,08

0,05

0,36

0,03

0,22

0,03

0,22

0,02

0,14

0,02

0,14

Ent

arim

ado

de m

ader

a16

,60

0,09

1,49

0,09

1,49

0,08

1,33

0,09

1,49

0,10

1,66

0,07

1,16

Pis

o ce

rám

ico

en e

spig

a17

2,40

0,01

1,72

0,01

1,72

0,01

1,72

0,01

1,72

0,02

3,45

0,02

3,45

Vid

rio

(pue

rta

y ve

ntan

a)25

,62

0,25

6,41

0,10

2,56

0,07

1,79

0,06

1,54

0,04

1,02

0,02

0,51

Cor

cho

de r

eves

tim

ient

o34

,80

0,12

4,18

0,27

9,40

0,72

25,0

60,

7927

,49

0,76

26,4

50,

7726

,80

Enl

ucid

o de

yes

o18

,68

0,01

0,19

0,01

0,19

0,02

0,37

0,03

0,56

0,04

0,75

0,05

0,93

Piz

arra

10,3

80,

242,

490,

191,

970,

141,

450,

080,

830,

131,

350,

080,

83

Enl

ucid

o de

yes

o23

,74

0,01

0,24

0,01

0,24

0,02

0,47

0,03

0,71

0,04

0,95

0,05

1,19

Ent

arim

ado

de m

ader

a2,

490,

090,

220,

090,

220,

080,

200,

090,

220,

100,

250,

070,

17

Cor

cho

de r

eves

tim

ient

o45

,12

0,12

5,41

0,27

12,1

80,

7232

,49

0,79

35,6

40,

7634

,29

0,77

4,74

Enl

ucid

o de

yes

o12

,22

0,01

0,12

0,01

0,12

0,02

0,24

0,03

0,37

0,04

0,49

0,05

0,61

Pup

itre

(sa

la v

acía

)11

1,00

0,04

4,44

0,00

0,04

4,4

0,00

0,04

4,44

0,00

Per

sona

(sa

la ll

ena

80%

)89

,00

0,24

21,3

60,

000,

3934

,70,

000,

4338

,27

0,00

Aul

a va

cía

46,1

745

,00

78,8

879

,89

82,5

177

,81

Aul

a ll

ena

al 8

0%63

,09

45,0

010

9,15

79,8

911

6,34

77,8

1

Sala

vac

ia

Sal

a ll

ena

al 8

0%1,

170,

78

Su

mat

oria

Aud

ienc

ia

1,14

1,97

2,02

1,15

1,14

Tie

mp

o d

e

reve

rber

ació

n (s

)

1,10

1,17

1,44

2,02

0,83

Pis

o

Par

ed d

erec

ha e

izq

uie

rda

Par

ed f

ron

tal

Par

ed d

e fo

nd

o

4000

Hz

Tec

ho

125

Hz

250

Hz

500

Hz

1000

Hz

2000

Hz


73

Aula tipo: Valores calculados

Tabla 5.9 Cuadro de cálculo de tiempo de reverberación del aula tipo.

125 250 500 1000 2000 4000

Aula vacía 1,97 2,02 1,15 1,14 1,10 1,17

Aula 80% 1,44 2,02 0,83 1,14 0,78 1,17

TRmid0,83 1,14

2

TRmid 0,99 s

En el gráfico 5.25 se representan los datos obtenidos en la tabla anterior, los cuales

fueron calculados cuando el aula está vacía y cuando esta llena (al 80%). La fórmula

empleada para el cálculo fue la Fórmula de Sabine.

Tras obtener los datos, se procede a calcular el tiempo de reverberación medio

correspondiente a las bandas de 500 Hz y 1000 Hz, cuando el aula está llena al 80%.

Con lo cual se comprueba, que el valor de tiempo de reverberación medio es igual que

el del aula CB-2 y los datos de superficie interior son muy similares, pese a que la

forma del recinto en ambos casos es distinta.

Las recomendaciones de acuerdo al volumen serían las mismas que en el aula CB – 2.

0,00

0,50

1,00

1,50

2,00

2,50

125 250 500 1000 2000 4000

Tie

mp

od

e R

ever

ber

ació

n(s

)

Frecuencia (Hz)SALA VACIA SALA 80%


74

Figura 5.25 Gráfico de valores calculados de tiempo de reverberación del aula tipo en función de la frecuencia.

La cuantificación del grado de inteligibilidad se lleva a cabo mediante los parámetros

%ALCons («Articulation Loss of Consonants y STI/RASTI («Speech Transmission

Index» y «Rapid Speech Transmission Index»). Usualmente, el %ALCons se calcula

en la banda de 2000 Hz, por tratarse de la banda de máxima contribución a la

inteligibilidad de la palabra y considerando que el recinto de estudio está ocupado.

Se procede a realizar los cálculos respectivos con el empleo de las fórmulas mostradas

en el capítulo III.

5.9.1. Para hallar

117,66

551,38

Los valores de se toman de la

tabla 5.8 de tiempo de reverberación dela página 70.

0,21

5.9.2. Para hallar Dc

,

Dc 0,14 2551,38 0,211 0,21

Dc 0,14 2115,790,79

Esta es la fórmula final de Dc trasreemplazar R en la fórmula inicial.Tomar en cuenta que : Q = 2

Dc 0,14 2 146,57

Dc 0,14 293,14

Dc 0,14 17,12

Dc 2,40

5.9.3. Para hallar r

r ≤ 3,16 Dc r ≤ 7,58 m


75

5.11. Inteligibilidad de la palabra

Aula CB – 2 : Valores calculados

23 26 29 32 35 38 41 44 47 50

dB

Sonido directo

Sonido directo + Primeras reflexiones

AUDIENCIA

DISTANCIA CRÍTICADc = 2,40 m

AUDIENCIA


Representación gráfica de Dc


76

Figura 5.26 Identificación de la distancia crítica mediante comparación de mapas de sonido directo y de sonido total del aula CB-2.

Al comparar los mapas de la figura 5.26 se muestra la distribución del sonido directo en

el aula, con el sonido total (directo + reflexiones), se observa que el mapa se divide en

dos zonas: la zona cerca de la fuente (en rojo - anaranjado) apenas cambia entre las dos

imágenes, mientras que la zona exterior (en azules), si se modifica notablemente:

Identificamos entones la zona del «campo directo» LD y la del «campo reflejado» LR.

Posteriormente con los datos obtenidos anteriormente se trazo la Distancia Crítica (Dc)

en el mapa, la cuál se define como la distancia en la que el nivel de presión sonora del

campo reflejado es el mismo que el del campo directo.

En el gráfico mostrado a continuación se representaron los valores de Dc y r, donde

observamos que Dc se encuentra muy cerca de la fuente sonora y el valor de r (distancia

límite), se encuentra casi en el centro del aula. Se sabe, que los valores de

inteligibilidad que están por debajo de r, es el mismo en cualquier punto, porque a

partir de este límite los resultados ya no empeoran.

Dc (Distancia crítica)

r = 9,35 m2r (distancia límite)

r = 5,42 m1

FUENTE

1

2


77

Figura 5.27 Selección de puntos de análisis de acuerdo a los valores obtenidos de Dc y r para el aula CB – 2.

La explicación de la selección de puntos servirá para ambas aulas (aula CB y aula tipo).

5.9.4. Para hallar % ALCons

Punto 1 r = 5,42 m Punto 2 r = 9,35 m

%

r ≤ 3,16 Dc

% 9RT

r > 3,16 Dc

% ALCons , ,

,

% ALCons , ,

,

% ALCons ,

,

% ALCons 3,11

% ALCons

% ALCons 9 0,78

% ALCons 9RT

% ALCons 7,02


78

A continuación se explican los motivos por los cuales se escogieron dichos puntos:

• Punto1

Se encuentra en la zona donde se da la segunda ocupación, antes de la distancia

límite r y por debajo de la distancia crítica. Se sabe, que los puntos de análisis que

se encuentren por debajo de esta distancia crítica, se verán influenciados en mayor

cantidad por el campo reverberante, para lo cual intervienen los valores del Tiempo

de Reverberación y el análisis de las primeras reflexiones (acústica geométrica).

• Punto 2

Se encuentra en la zona donde se da la tercera ocupación, es el punto más alejado de

la fuente sonora y el cual se debería ver más beneficiado por las primeras

reflexiones (acústica geométrica). No se consideran las esquinas debido a que no

son ocupadas por los alumnos y por la existencia de fenómenos acústicos.

5.9.5. Para hallar LD - LR

Punto 1 r = 5,42 m

LD LR 10logQRr2

17

LD LR 10log2 146,579,352

17

LD LR 10log293,1487,42

17

LD LR 10 0,53 17

LD LR 11,7

LD LR 10log 3,35 17

Punto 2 r = 9,35 m

LD LR 10logQRr2

17

LD LR 10log2 146,575,422

17

LD LR 10log293,1429,38

17

LD LR 10 1,0 17

LD LR 7

LD LR 10log 9,99 17

El punto 2 se encuentra a una distancia de 9,35 m de la fuente sonora, lo cual

significa que dicho valor se encuentra fuera del valor límite de «r», es decir, que

a partir de esa distancia el valor de % ALCons tiende a ser constante, la

inteligibilidad de la palabra ya no empeora. Por otro lado los resultados de la

diferencia entre los niveles de presión sonora de LD y LR, indican que ambos

puntos están ubicados en lugares donde el nivel de campo reverberante LR es

mayor que el nivel de campo directo LD .



79

Como veremos en el gráfico 5.28, mientras más se acercan los valores de %ALCons a

0, los valores de STI/RASTI son más altos. Por otro lado, es sabido que una aula debe

cumplir como mínimo con la calificación «Buena» de inteligibilidad de la palabra, esto

en el peor de las situaciones.

Se muestra a continuación un gráfico para la obtención de STI/RASTI, junto a la

valoración subjetiva de acuerdo a los valores obtenidos.

Punto 1 Punto 2

%ALCons 3,11 % 7,02 %

STI/RASTI (aprox.) 0,76 0,63

% ALCons STI / RASTI Valoración subjetiva

1,4 % - 0,0 % 0,88 - 1 Excelente

4,8 % - 1,6 % 0,66 – 0,86 Buena

11,4 % - 5,3 % 0,50 – 0,64 Regular

24,2 % - 12,0 % 0,36 – 0,49 Pobre

46,5 % - 27,0 % 0,24 – 0,34 Mala

P1

P2

Según la gráfica mostrada, se puede observar que el punto 1 el cual está a una distancia

de 5,42 m es el único que cuenta con una calificación de «Buena». Por el contrario, el

punto 2 que está en la zona más alejada de la audiencia (9,35 m) cuenta con una

calificación, ya por debajo de los valores mínimos recomendados.

Figura 5.28 Gráfico que permite obtener los valores de STI / RASTI solo con los valores de % ALCons [7].


80

Tabla 5.10 Valores recomendados de % ALCons y STI / RASTI y su valoración subjetiva [7].

% A

LC

ons

STI/RASTI

70

60

50

30

20

10

00,3 0,7

40

100

90

80

0,60,50,40,0 0,20,1 0,8 0,9 1,0

P2P1

116,34

551,03

Los valores de se toman de la

tabla 5.9 de tiempo de reverberación dela página 73.

0,21

Dc 0,14 2551,03 0,211 0,21

Dc 0,14 2115,720,79

Esta es la fórmula final de Dc trasreemplazar R en la fórmula inicial.Tomar en cuenta que : Q = 2

Dc 0,14 2 146,48

Dc 0,14 292,96

Dc 0,14 17,12

Dc 2,40

r ≤ 7,58 m


81

Aula tipo: Valores calculados

5.9.1. Para hallar

5.9.2. Para hallar Dc

,

5.9.3. Para hallar r

r ≤ 3,16 Dc

Hasta el momento, los datos obtenidos son los mismos que en el aula CB – 2, cabe

resaltar, que la forma de ambas aulas es distintas.

A continuación se graficará la Dc y r para ver cuanto incrementa el nivel sonoro debido

al aporte energético de las primeras reflexiones, considerando que ambas distancias

críticas (aula CB – 2 y aula tipo) se encuentran a la misma distancia de la fuente, según

los datos calculados.

23 26 29 32 35 38 41 44 47 50

dB


AUDIENCIA


AUDIENCIA


82

Sonido directo

Sonido directo + Primeras reflexiones

Representación gráfica de Dc

Figura 5.29 Identificación de la distancia crítica mediante comparación de mapas de sonido directo y de sonido total del aula tipo.

Como se observa en la figura 5.29, la Distancia crítica del aula tipo al graficarla en el

mapa de sonido directo, no varía con respecto al aula CB – 2, sin embargo en el mapa

del sonido total (sonido directo + primeras reflexiones) se puede percibir una ligera

diferencia en cuanto al crecimiento de la zona en colores rojo – anaranjado, esto quiere

decir que el ancho de las franjas de colores ha crecido por lo cual, el nivel sonoro

también ha crecido, esto debido al aporte energético de las primeras reflexiones que

dependen directamente de la forma del recinto.

Se podría concluir diciendo, de modo prematuro, que la forma del aula tipo permite un

mejor aprovechamiento del aporte energético de las primeras reflexiones, debido a la

orientación de sus superficies.

Se mantuvo la misma ubicación de los puntos con respecto a la fuente para ambas

aulas, sin embargo en este caso, el punto 2 no se encuentra en la zona más alejada de la

audiencia, sino en la penúltima fila de asientos, aspecto que se tendrá en cuenta durante

todo el análisis.


83

Dc (Distancia crítica)

r = 9,35 m2r (distancia límite)

r = 5,42 m1

FUENTE

2

1

Figura 5.30 Selección de puntos de análisis de acuerdo a los valores obtenidos de Dc y r para el aula tipo.

Punto 1 r = 5,42 m Punto 2 r = 9,35 m

%

r ≤ 3,16 Dc

% 9RT

r > 3,16 Dc

Punto 1 r = 5,42 m

% ALCons , ,

,

% ALCons , ,

,

% ALCons ,

,

% ALCons 3,11

% ALCons

% ALCons 9 0,78

% ALCons 9RT

% ALCons 7,02

LD LR 10logQRr2

17

LD LR 10log2 146,489,352

17

LD LR 10log292,9687,42

17

LD LR 10 0,52 17

LD LR 11,8

LD LR 10log 3,35 17

Punto 2 r = 9,35 m

LD LR 10logQRr2

17

LD LR 10log2 146,485,422

17

LD LR 10log292,9629,38

17

LD LR 10 1,00 17

LD LR 7

LD LR 10log 9,97 17

El punto 2 se encuentra fuera del valor límite de «r», es decir, se obtendrían los

mismos resultados si el punto de cálculo se ubicara en la sexta fila, como si se

ubicara en la séptima. Por otro lado, ambos puntos están ubicados en lugares

donde el nivel de LR es mayor que el nivel de campo directo LD .


84

5.9.4. Para hallar % ALCons

5.9.4. Para hallar LD - LR

Se mantienen los mismos valores de STI / RASTI y su valoración subjetiva que en el

aula CB – 2, debido a que los valores de % ALCons obtenidos en el aula tipo, son

iguales que los del aula CB – 2.


85


Si bien es cierto, la acústica estadística nos proporciona una serie de fórmulas para

lograr entender como es o será el comportamiento acústico de un recinto, incluso antes

de ser diseñado. Eso quiere decir, que deja de lado todo lo referente a la geometría de

ese espacio, al no existir variable alguna que considere la forma, orientación o ángulo

de inclinación de una superficie y la utilidad de esta para contribuir en el aporte

energético especialmente en la zona más alejada de la audiencia.

Se exponen los datos obtenidos de las dos aulas analizadas, donde se puede observar

que los resultados son iguales pese a tener diferentes geometrías.

aula CB - 2 y aula tipo

TRmid %ALCons STI/RASTIValoración subjetiva

Punto 1r = 5,42 m

0,99 s3,11 % 0,76 Buena

Punto 2r = 9,35 m

7,02 % 0,63 Regular

Cuando el sonido emitido es un mensaje oral, las primeras reflexiones contribuyen a

mejorar la inteligibilidad o comprensión del mensaje y, al mismo tiempo producen un

aumento de sonoridad (o sensación de amplitud del sonido). Para obtener una adecuada

inteligibilidad de la palabra en cada uno de los puntos de análisis dentro de un recinto,

las superficies deben estar orientadas a proporcionar reflexiones acústicas tempranas.

Por las razones antes expuestas, se estudiarán el aporte energético en el nivel sonoro de

las primeras reflexiones en cada uno de los puntos de análisis y su contribución en la

inteligibilidad de dicho espacio.

5.12. Conclusiones

Acústica Estadística

Tabla 5.11 Cuadro resumen de valores calculados.

Para poder analizar el comportamiento acústico del aula CB-2, se realizó la

simulación con el programa «Radit2D» creado por Benoit Beckers & Luc Masset.

De acuerdo a lo anteriormente explicado, uno de los factores más importantes

al momento de realizar el análisis de las primeras reflexiones son las superficies de

dicho ambiente, es decir, su acabado superficial, la forma y orientación que tienen

dichas superficies, y el lugar donde se ubica la fuente sonora. De todas estas

características dependerá la distribución de la energía dentro de ese ambiente.

Se muestra una serie de mapas en los que estarán ubicados los puntos de

análisis con el fin de observar como varía el comportamiento acústico de acuerdo al

aporte energético de las primeras reflexiones. En la figura 5.31 observamos en planta

como el sonido directo emitido por la fuente sonora a 60 dB se distribuye en todo el

recinto, en el cual, en el peor de los casos llega 26 dB cerca de las superficies cóncavas

de dicha aula. Sin embargo en el punto 1, lugar en el cual se da la segunda ocupación,

alcanza 34 dB y en el punto 2, el asiento más alejado de la fuente, 30 dB.

Figura 5.31 Mapa que muestra el sonido directo que llega a cada uno de los puntos de análisis del aula CB-2.

FUENTE

1

2

= 34,6 dB

= 29,8 dB


86

5.13. Análisis de primeras reflexiones

Aula CB – 2: Nivel sonoro

5.13.1. Análisis de puntos

Los mapas acústicos mostrados en la figura 5.32 y 5.33 reflejan la importancia

de las primeras reflexiones dentro de un recinto. El aporte energético es notable,

logrando un incremento de 1,7 dB en el punto 1 y 2,5 dB en el punto 2. Ambos puntos

están fuera de las zonas en las que ocurren focalizaciones.

A continuación se muestran los diagramas polares de cada punto, los cuales

exponen datos más detallados que los mapas.

23 26 29 32 35 38 41 44 47 50

dB

Figura 5.32 Mapa que muestra solo el aporte energético de las primeras reflexiones en cada uno de los puntos del aula CB – 2.

FUENTE

1

2

= 31,6 dB

= 28,8 dB

Figura 5.33 Mapa que muestra la energía total (sonido directo + primeras reflexiones) que llega a cada uno de los puntos de análisis del aula CB–2.

FUENTE

1

2

= 36,3 dB

= 32,3 dB


87

Focalizaciones

1

2

3

1

2

3

4

2

3

1

4

2

3

1

Figura 5.34 Diagrama polar del punto 1 (planta y sección) aula CB - 2.


88

Punto 1

1

2

4

2

3

1

1

2

4

2

3

1

Figura 5.35 Diagrama polar del punto 2 (planta y sección) aula CB - 2.


89

Punto 2

Para poder analizar el comportamiento acústico del aula tipo, se realizó la

simulación con el programa «Radit2D» creado por Benoit Beckers & Luc Masset.

Al igual que en el aula CB – 2 se analizará el aporte energético de las primeras

reflexiones en cada uno de los puntos de análisis.

23 26 29 32 35 38 41 44 47 50

dB

Figura 5.36 Mapa que muestra el sonido directo que llega a cada uno de los puntos de análisis del aula tipo.

En la figura 5.36 observamos en planta como el sonido directo que llega a cada

punto no varia en ambos casos (aula CB-2 y aula tipo), pese a que las características

geométricas de dicha aula no es la misma. Cabe indicar que al asiento mas alejado de la

fuente sonora le llega aproximadamente 25 dB.

Los mapas acústicos mostrados en la figura 5.37 y 5.38 reflejan la importancia

de las primeras reflexiones dentro de un recinto, alcanzando un incremento energético

de hasta 2,5 dB en el punto 1 y 3,4 dB en el punto 2.

FUENTE

2

1 = 34,6 dB

= 29,8 dB


90

Aula tipo: Nivel sonoro

5.13.2. Análisis de puntos

23 26 29 32 35 38 41 44 47 50

dB

Figura 5.37 Mapa que muestra solo el aporte energético de las primeras reflexiones en cada uno de los puntos de análisis del aula tipo.

Figura 5.38 Mapa que muestra la energía total (el aporte energético de las primeras reflexiones y el sonido directo) que llega a los puntos de análisis del aula tipo.


91

A continuación se muestran los diagramas polares de cada punto, los cuales

exponen datos más detallados que los mapas.

FUENTE

2

1 = 37,1 dB

= 33,2 dB

FUENTE

2

1 = 33,6 dB

= 30,5 dB

4

3

1

1

2

3

4

3

2

4

3

2

1

1

Figura 5.39 Diagrama polar del punto 1 (planta y sección) aula tipo.

2

4


92

Punto 1

4

3

1

1

2

3

4

3

2

4

3

2

1

1

Figura 5.40 Diagrama polar del punto 2 (planta y sección) aula tipo.

2

4


93

Punto 2

AULA CB-2Nivel sonoro

directoNivel sonoro

reflejadoNivel sonoro

total

Punto 1r = 5,42 m

Planta34,6 dB

31,6 dB 36,3 dB

Sección 37,5 dB 39,3 dB

Punto 2r = 9,35 m

Planta 29,8 dB

28,8 dB 32,3 dB


AULA TIPONivel sonoro

directoNivel sonoro

reflejadoNivel sonoro

total

Punto 1r = 5,42 m

Planta34,6 dB

33,6 dB 37,1 dB


Punto 2r = 9,35 m

Planta 29,8 dB

30,5 dB 33,2 dB


5.14. Conclusiones del análisis de las primeras reflexiones

Acústica Geométrica

Tabla 5.12 Valores obtenidos de la representación gráfica de la primera reflexión.


94

• La razón por la que el aula tipo muestra un mayor incremento energético en ambos

puntos en comparación del aula CB – 2, es debido a dos aspectos: la utilidad y la

orientación de las superficies de contorno, una depende de la otra. En el aula CB – 2

muy pocas superficies están orientadas a dirigir las primeras reflexiones a la zona

más alejada de la fuente sonora, por lo que la utilidad de estas superficies con

respecto a las primeras reflexiones es nula, y a la vez genera concentraciones de

energía no deseadas. A diferencia del aula tipo, en la cual todas las superficies son

útiles debido a su orientación, lo cual se refleja en un mayor incremento energético.

Si bien es cierto, para la comparación de ambas aulas se conservaron casi todas las

características condicionantes del comportamiento acústico (volumen, área, superficie

total, ubicación de fuentes de ruido, ubicación de la fuente sonora, % de ocupación,

materiales, etc.). La única característica que varió fue la forma, pero solo en planta, más

no en sección, sin embargo, el incremento energético fue notorio, a pesar de que

pudieron lograrse mejores resultados al variar la forma del aula en sección.

Conclusiones

• La forma de una sala influye enormemente en el comportamiento acústico, puesto

que las superficies de contorno son las que se encargan de dirigir las primeras

reflexiones. Pero depende del diseño arquitectónico, para saber hacia donde orientar

esas superficies y poder aprovechar al máximo el aporte energético de las

reflexiones tempranas en las zonas a las que les llegue un sonido directo débil.

• La única forma de poder realizar un estudio de las primeras reflexiones es mediante

su representación gráfica, sea de forma manual (lápiz y papel) ó usando un programa

de diseño, como se realizó en este caso, lo importante es poder saber como y hacia

donde se dirigen esas primeras reflexiones y cuanto es su aporte energético.

• En todo espacio destinado a la audición de la voz, es imprescindible el estudio de la

inteligibilidad de la palabra. Por lo cual, según lo estudiado hasta el momento, para

obtener una adecuada inteligibilidad dentro de un recinto, las superficies de contorno

deben estar orientadas a proporcionar reflexiones acústicas tempranas.

Tema:

Representación gráfica de las primeras reflexiones en espacios destinados a la palabra : Análisis comparativo de aulas.

Conclusiones

97

En la tabla 5.12 se muestran los datos obtenidos tras el análisis de las primeras

reflexiones. De lo cual se concluye que:

• Una de las primeras razones por las que el aula tipo muestra un mayor incremento

energético en ambos puntos en comparación del aula CB – 2, es debido a dos

aspectos: la utilidad y la orientación de las superficies de contorno, una depende de

la otra. En el aula CB – 2 muy pocas superficies están orientadas a dirigir las

primeras reflexiones a la zona más alejada de la fuente sonora, por lo que la utilidad

de estas superficies con respecto a las primeras reflexiones es nula, y a la vez genera

concentraciones de energía no deseadas. A diferencia del aula tipo, en la cual todas

las superficies son útiles debido a su orientación, lo cual se refleja en un mayor

incremento energético.

Si bien es cierto, para la comparación de ambas aulas se conservaron casi todas las

características condicionantes del comportamiento acústico (volumen, área, superficie

total, ubicación de fuentes de ruido, ubicación de la fuente sonora, % de ocupación,

materiales, etc.). La única característica que varió fue la forma, pero solo en planta, más

no en sección, sin embargo, el incremento energético fue notorio, a pesar de que

pudieron lograrse mejores resultados al variar la forma del aula en sección.


95

Absorbente acústico (o “material absorbente”): es aquel material que por sus

propiedades físicas (porosidad, espesor, etc,) atenúa la energía sonora que en él incide. Así, por

ejemplo, una pared recubierta de material absorbente atenuará más el sonido que una pared

“desnuda”.

Aislamiento acústico: reducción del nivel sonoro que presenta un componente

arquitectónico (pared, ventana, puerta, etc.). Una pared que presente un buen aislamiento,

logrará que se transmita mucha menos energía sonora de un lado al otro de la misma. Si, por el

contrario, presenta un aislamiento pobre, la actividad sonora producida a un lado de la pared

será perceptible, y por tanto resultará molesta, en la dependencia contigua.

Atenuación del sonido: la atenuación del sonido hace referencia a la disminución del

nivel que éste soporta al propagarse por el medio (en nuestro caso el aire). Esta atenuación

depende de la cantidad de energía que absorba el medio y de la distancia que separe emisor de

receptor. Un medio más absorbente producirá una mayor atenuación de la energía sonora. Una

distancia elevada entre emisor y receptor hará que el sonido se atenúe más, ya que el aire

contribuye con su propia absorción. Por tanto, una mayor atenuación hará que el sonido llegue

al receptor con menor intensidad (lo percibimos más débil), mientras que si hay poca

atenuación, el sonido llegará con una intensidad parecida a la que tenía cuando ha sido

generado.

Bandas de octava: El término de bandas de octava se toma de una escala musical, se

considera el intervalo entre dos sonidos que tienen una relación de frecuencias igual a 2 y que

corresponde a ocho notas de dicha escala musical.

Espectro frecuencial: Es la representación gráfica de las frecuencias que integran un

sonido, junto con su correspondiente nivel de presión sonora.

Frecuencia: Es el número de oscilaciones de una onda acústica senoidal ocurrida en el

tiempo de un segundo. Es el equivalente a la inversa del período. Comúnmente se expresa en

Hz (Hertz). La frecuencia del sonido coincide con la frecuencia de la vibración mecánica que lo

ha generado.

Glosario

III

Longitud de onda del sonido: se define como la distancia entre dos puntos

consecutivos del campo sonoro que se hallan en el mismo estado de vibración en cualquier

instante de tiempo. Depende del medio de propagación y es proporcional a la velocidad.

Nivel de presión sonora: Se expresa en decibeles (dB) y se define por la siguiente

relación matemática: NPS = 20 Log (P1/P), en que P1 es el valor efectivo de la presión sonora

medida, y P es el valor efectivo de la presión sonora de referencia, fijado en 2x10-5 [N/m2].

Sonido: Es la sensación auditiva producida por una vibración de carácter mecánico, que

se propaga a través de un medio elástico y denso (habitualmente el aire).

Ruido: Todo sonido que sea calificado por quien lo recibe como algo molesto,

indeseado, inoportuno o desagradable.

Ruido de fondo: el ruido de fondo en una sala es aquel que percibimos incluso cuando

en ésta no se produce ninguna actividad. Proviene de espacios colindantes así como del exterior

del edificio (calle, patio, etc...).

IV

Bibliografía

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VI

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