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RAE

TIPO DE DOCUMENTO Trabajo de grado para optar el título de INGENIERA DE SONIDO

TÍTUTLO Desarrollo de un software de análisis acústico para dispositivos móviles

AUTORES Ana Teresa Cuervo Bernal

LUGAR Bogotá, D.C

FECHA Diciembre de 2013

PALABRAS CLAVES Tiempo de reverberación, captura de un impulso, suma de niveles, ponderaciones, coeficientes de

absorción, Android, Eclipse, Java

DESCRIPCIÓN DEL TRABAJO El desarrollo de software cada vez es más utilizado como herramienta de trabajo para diferentes ramas de la ingeniería, con la aparición de teléfonos móviles inteligentes el desarrollo de aplicaciones para estos ha venido creciendo.

Al ser la ingeniería de sonido una de las ramas menos incursionadas en el mercado de la telefonía móvil, es importante tener una aplicación o un software que permita calcular diferentes parámetros acústicos de forma inmediata y sin necesidad de un equipo robusto y de difícil movilidad.

Es por esto que se debería plantear la pregunta: ¿Cómo realizar análisis acústico mediante la implementación de un software en dispositivos móviles?

LÍNEAS DE INVESTIGACIÓN Linea de investigación de la USB: Tecnologías actuales y sociedad. Sub línea de la Facultad de Ingeniería: Procesamiento de señales. Campo temático del programa: Audio y acústica

FUENTES CONSULTADAS Enciclopedia de la real academia de la lengua española. Disponible en: http://rae.es/drae ARANAZ TUDELA, Jaime. Desarrollo de aplicaciones para dispositivos móviles sobre la plataforma android de google ,2009.

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MILLAN CORTES, David; GALVAN ORTEGA, Ismael y MIRANDA ORJUELA, Andres. Diseño e implementación de prototipo funcional de reverberador por convolución en tiempo real, 2008. ADRIAENSEN, Fons. Acoustical impulse response measurement with ALIKI, 2006. PRADES DEL VALLE, Carlos. Tratamiento multimedia en java con JMF V.O. 1.0.2., 2001. BELENDEZ, Augusto. Acústica, fluidos y termodinámica, pp. 2-28, 1992. LOPEZ CEBRIAN, Iñigo. Acústica para la arquitectura, Empresa Acústica Arquitectónica. Articulo Sistema de información sobre contaminación acústica (SICA). http://sicaweb.cedex.es/docs/documentos/Conceptos-Basicos-del-

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MIYARA, Federico. Introducción a la acústica. KUTTRUFF, Heinrich. Room Acoustics. Vol. 5. Pp. 101- 203, 2009. MONDELO, Pedro; GREGORI, Enrique y BARRAU Pedro. Ergonomía Fundamentos. Pp. 107-120, 1999. MIYARA, Federico. Acustica y sistemas de sonido. Vol. 1 Pp. 44-57, 2006. BERANEK, Leo. Analysis of Sabine and Eyring equations and their application to concert hall audience and chair absorption, Vol. 120, No. 3, 2006. BAEZ, Manuel; BORREGO, Álvaro; CORDERO, Jorge; CRUZ, Luis; GONZALES, Miguel; HERNANDEZ, Francisco; PALOMERO, David; RODRIGUEZ DE LLERA, José; SANZ, Daniel; SAUCEDO, Mariam; TORRALBO, Pilar y ZAPATA Álvaro. Introducción a Android. MEJIA, Oscar. Android, 2011.

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ARANDA, Vicente. Historia y evolución de los lenguajes de programación. BASTERRETCHE, Juan. Dispositivos móviles, 2007 MARTINEZ, Jorge. Fundamentos de programación en JAVA. ALONSO, Arturo; ARTIME, Irene; RODRIGEZ, María y BANIELLO, Rosana. Dispositivos móviles. Introducción a Linux. Instituto nacional de estadística e informática, 2000. BELMONTE, Oscar. Introducción al lenguaje de programación Java, 2005. KUBSKI, Mariana. Introducción a Linux, 2005. Introducción al uso de eclipse. Pontificia Universidad Católica de Chile, 2006 Tutorial de Eclipse (2.1) y Java. Universitat de Valéncia, 2004. BROWN,Rhys y EVANS Lee. Acoustics and Smartphone,2011. WELTE,Harald. Anatomy of contemporany Smartphone hardware. Wolfson,Microelectronics. Audio4Samrtphones. MATSUSHIMA,Koji; ITO,Kenichi Y OGAWA,Toru. Hardware Platform Supporting Smartphone. KRATSAS,Rob. Unleashing the Audio Potential of Smartphones

CONTENIDOS Captura de señal en Android Implementación de un algoritmo que captura una señal de audio dentro de la plataforma Android

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Calculo de tiempo de reverberación Creación de un algoritmo que permite obtener el nivel de presión sonora y calcular el tiempo de reverberación de una señal

Suma de niveles Por medio de la digitación de datos a la plataforma Android se podrá obtener suma de niveles de presión sonora con las diferentes ponderaciones

Tiempo de reverberación teórico Por medio de un algoritmo se lograra calcular el tiempo de reverberación teórico, teniendo en cuenta los datos que ingrese el usuario a la plataforma Android

METODOLOGÍA El enfoque de este proyecto es empírico- analítico ya que después de realizar el software se realizaran una serie de pruebas comparativas que permitirán el análisis de los resultados que se pueden llegar a obtener con la aplicación.

CONCLUSIONES - Se desarrolló un algoritmo que permite la captura de una respuesta de impulso mediante el software eclipse, el cual permite el desarrollo de aplicaciones para la plataforma Android. Este a su vez tiene una librería conocida como MediaRecorder la cual vincula la señal obtenida con el micrófono del teléfono móvil y el procesamiento de la misma.

- La aplicación desarrollada es una aproximación, no reemplaza a los equipos especializados, ya que su resultado está ligado a diferentes variables independientes. Por lo que sirve como herramienta temporal para el ingeniero, teniendo en cuenta el porcentaje de error obtenido (25.87%).

- En el desarrollo del algoritmo que permitiera la captura de audio, se pudo determinar que la librería MediaRecorder no es posible de probar en el computador sino que tiene que ser directamente en un celular dado los permisos de hardware que requiere.

- Al comparar la señal obtenida por el micrófono, con el sonómetro Svantek 943 se pudo

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determinar que el micrófono del teléfono móvil Samsung galaxy SIII mini tiene una recepción máxima de 80 db y tiene una recepción mínima de 40 db debido al rango dinámico.

- Al realizar dicha comparación también se puede concluir que el micrófono del mencionado teléfono móvil, a niveles de presión sonora superiores a 50 dB; tiene un incremento de 9 dB aproximadamente, por lo que se procedió a realizar una calibración del mismo.

- La señal obtenida es recorrida por medio de un algoritmo que al leerla encuentra un valor máximo y continua recorriendo el vector en busca de 2 datos, el primero de ellos obtiene el tiempo que corresponde a los primeros 5 db de decaimiento, posteriormente, si este tiene un decaimiento de 35 db, dicho algoritmo, obtiene la diferencia en tiempo entre ambos puntos, para finalmente realizar una extrapolación y poder obtener de esta forma el Rt de una señal impulsiva.

- Al realizar mediciones comparativas de Rt entre un equipo especializado y la aplicación desarrollada en este proyecto, se obtiene un porcentaje de error general de 25.87%.

- Al observar mayor profundidad dichas mediciones se tienen 18 de 108 puntos de medición que se alejan de dicho porcentaje del error alcanzando hasta un máximo de 48%, y por otro lado se encuentran 7 de 108 puntos en los que el porcentaje de error es mínimo 9%.

- El porcentaje de error obtenido no es menor, porque las diferencias entre las especificaciones y las características del equipo especializado de medición y el teléfono móvil utilizado, (Samsung galaxy SIII mini) juegan un papel determinante.

- La plataforma Android permite desarrollar algoritmos en los cuales, por medio de digitación de datos, se puede obtener parámetros acústicos definidos mediante operaciones matemáticas internas.

- Para la realización de gráficas dentro de la

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plataforma Android se debe crear cada elemento por medio de la herramienta Canvas.

- Por medio de la plataforma Android, la cual es una herramienta utilizada para desarrollar software de manera gratuita, se desarrolló una aplicación que sirve como instrumento para realizar análisis acústicos, ya sea por digitación de datos o por medio de una captura de señal. Evitando con esto la utilización de equipos robustos y de precio elevado.

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Proyecto de Grado

Desarrollo de un software de análisis acústico para dispositivos móviles

Ana Teresa Cuervo Bernal Cod. 20071235137

Universidad de San Buenaventura Facultad de Ingeniería

Programa Sonido Bogotá

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Desarrollo de un software de análisis acústico para dispositivos móviles

Ana Teresa Cuervo Bernal Cod. 20071235137

Tesis para optar el título de Ingeniera de Sonido

Universidad de San Buenaventura Facultad de Ingeniería

Programa Sonido Bogotá 2013

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Dedicado a todas aquellas personas que han

contribuido con mi desarrollo personal y profesional pero especialmente a

mis padres y a mi hermana por su incondicional apoyo y sus

grandes enseñanzas.

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AGRADECIMIENTOS

El autor expresa sus más sinceros agradecimientos a:

Ing. Manuel Torres, Docente del Dpto. de Ingeniería de Sonido, por su apoyo y orientación en la realización de este proyecto. Ing. Lorena Aldana, Docente del Dpto. de Ingeniería de Sonido, por su ayuda y consejos en la construcción formal de este proyecto. Ing. José Luis Morales, por sus valiosos conocimientos y orientación en la elaboración de este proyecto.

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TABLA DE CONTENIDO Abstract ......................................................................................................... 18

Introducción .................................................................................................. 19

1. Planteamiento del problema ................................................................. 22

1.1. Antecedentes (estado del arte) ..................................................................................................... 22

1.2. Descripción y formulación del problema ..................................................................................... 25

1.3. Justificación ................................................................................................................................ 26

1.4. Objetivos de la investigación ....................................................................................................... 26

1.4.1. Objetivo General ..................................................................................................................... 26

1.4.2. Objetivos Específicos .............................................................................................................. 26

1.5. Alcances y limitaciones ................................................................................................................ 27

1.5.1. Alcances .................................................................................................................................. 27

1.5.2. Limitaciones ............................................................................................................................ 27

2. Marco de referencia .............................................................................. 27

2.1. Marco teórico .............................................................................................................................. 27

2.1.1. Lenguaje de programación ...................................................................................................... 28

2.1.1.1. JAVA ............................................................................................................................. 28

2.1.1.2. Linux .............................................................................................................................. 30

2.1.1.3. Eclipse ............................................................................................................................ 31

2.1.1.4. Android .......................................................................................................................... 32

2.1.1.5. Canvas ............................................................................................................................ 35

2.1.2. Parámetros Acústicos .............................................................................................................. 35

2.1.2.1. Suma de niveles de presión sonora .................................................................................. 35

2.1.2.2. Absorción Acústica ......................................................................................................... 38

2.1.2.3. RT .................................................................................................................................. 39

2.1.2.4. Ruido de fondo ............................................................................................................... 41

2.2. Marco Legal ................................................................................................................................ 42

2.2.1. ISO 3382-1 .............................................................................................................................. 42

2.2.2. ISO 3382-2 .............................................................................................................................. 43

3. Metodología ......................................................................................... 45

3.1. Enfoque de la investigación ......................................................................................................... 45

3.2. Línea de investigación UBS/ Sub-línea de facultad/ Campo Temático del programa .................... 45

3.3. Técnicas de recolección de información ...................................................................................... 46

3.4. Población y muestra .................................................................................................................... 46

3.5. Hipótesis ..................................................................................................................................... 46

3.6. Variables ..................................................................................................................................... 47

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3.6.1. Variable Independiente ........................................................................................................... 47

3.6.2. Variable dependiente ............................................................................................................... 47

4. Cronograma .......................................................................................... 47

5. Recursos y presupuestos ....................................................................... 49

5.1. Recursos físicos ........................................................................................................................... 49

5.2. Recursos financieros.................................................................................................................... 49

6. Desarrollo ingenieril .............................................................................. 50

6.1. Suma de niveles ........................................................................................................................... 53

6.2. Cálculo de coeficientes de absorción y Rt .................................................................................... 57

6.3. Cálculo de Rt por medio de captura de un impulso ...................................................................... 62

6.3.1. Calibración ............................................................................................................................. 65

6.3.2. Repuesta en frecuencia del teléfono móvil Samsung Galaxy SII mini ....................................... 68

6.3.3. Medición ................................................................................................................................. 70

6.3.3.1. Medición de Rt en el estudio de grabación 5.1 ................................................................ 71

6.3.3.2. Medición de Rt en el estudio de grabación Digital .......................................................... 76

6.3.3.3. Medición de Rt en el estudio de grabación Hibrido ......................................................... 80

7. Análisis de resultados ............................................................................ 82

8. Conclusiones ......................................................................................... 90

9. Recomendaciones ................................................................................. 92

10. Bibliografía ........................................................................................... 93

11. Anexos .................................................................................................. 95

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LISTA DE TABLAS

Tabla 1 Numeración mínimos de posiciones y mediciones Norma 3382 ............................ 44

Tabla 2. Cronograma ............................................................................................................ 48

Tabla 3.Presupuesto global .................................................................................................. 49

Tabla 4. Descripción gastos personales ................................................................................ 49

Tabla 5. Descripción equipos. ............................................................................................... 50

Tabla 6. Ponderaciones ........................................................................................................ 53

Tabla 7. Coeficientes de absorción. ..................................................................................... 58

Tabla 8. Prueba de calibración con sonómetro Svantek 943 ............................................... 67

Tabla 9. Posiciones de micrófono y fuente Estudio 5.1 ....................................................... 72

Tabla 10. Datos obtenidos con el micrófono de medición y ................................................ 74

Tabla 11. Posiciones micrófonos y fuente estudio digital .................................................... 76

Tabla 12. Datos medición estudio Digital ............................................................................. 78

Tabla 13. Posiciones micrófonos y fuentes estudio Hibrido ................................................ 81

Tabla 14. Datos medición estudio Hibrido ........................................................................... 82

Tabla 15. Tabla comparativa en dB entre sonómetro .......................................................... 83

Tabla 16. Resultados medición estudio 5.1 .......................................................................... 85

Tabla 17. Diferencias posiciones estudio 5.1 ....................................................................... 85

Tabla 18. Resultados medición estudio Digital..................................................................... 86

Tabla 19. Diferencias posiciones estudio Digital .................................................................. 86

Tabla 20. Resultados medición estudio Hibrido ................................................................... 87

Tabla 21. Diferencias posiciones estudio Hibrido ................................................................ 87

Tabla 22. Porcentajes de error ............................................................................................. 88

Tabla 23. Porcentajes de error con la cantidad de puntos correspondientes ..................... 89

Tabla 24. Posiciones de micrófono y fuente Estudio 5.1 (Anexo) ...................................... 104

Tabla 25. Resultados medición estudio 5.1 (Anexo) .......................................................... 104

Tabla 26. Posiciones micrófonos y fuente estudio digital (Anexo) .................................... 107

Tabla 27. Resultados medición estudio Digital (Anexo) ..................................................... 107

Tabla 28. Posiciones micrófonos y fuente estudio hibrido (Anexo) ................................... 110

Tabla 29. Resultados medición estudio Hibrido (Anexo) ................................................... 110

Tabla 30. Tabla completa medición estudio 5.1 ................................................................. 111

Tabla 31. Tabla completa medición estudio Digital ........................................................... 113

Tabla 32. Tabla completa medición estudio Hibrido .......................................................... 115

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LISTA DE FIGURAS Figura 1. Esquema elementos de Java.................................................................................. 29

Figura 2. Diagrama de flujo Eclipse...................................................................................... 32

Figura 3. Capas de Android (BAEZ, y otros, Introducción a Android) ................................... 34

Figura 4. Curvas Isofónicas .................................................................................................. 37

Figura 5. Curvas ponderaciones .......................................................................................... 38

Figura 6. Diagrama Absorción .............................................................................................. 39

Figura 7. Curvas Recomendación Rt ................................................................................... 41

Figura 8. Líneas de investigación .......................................................................................... 45

Figura 9. Vista aplicación primera pestaña (Suma de Niveles) ........................................... 51

Figura 10. Vista aplicación segunda pestaña (Rt teórico) ................................................... 51

Figura 11. Primera vista aplicación tercera pestaña (Rt practico) ....................................... 52

Figura 12. Segunda vista aplicación tercera pestaña (Rt practico) ...................................... 52

Figura 13. Diagrama de flujo para la primera pestaña (Suma de niveles) ........................... 54

Figura 14. Primer paso de la primera pestaña (Suma de niveles) ........................................ 55

Figura 15. segundo paso de la primera pestaña (Suma de niveles) ..................................... 55

Figura 16. Resultados primera pestaña (Suma de niveles) .................................................. 56

Figura 17. Uso de las ponderaciones en la primera pestaña (Suma de niveles) ................. 56

Figura 18. Diagrama de flujo para la segunda pestaña (Rt teórico) ..................................... 60

Figura 19. Ingreso de datos segunda pestaña (Rt teórico) ................................................... 60

Figura 20. Resultados segunda pestaña (Rt teórico) ............................................................ 61

Figura 21. Grafica resultados segunda pestaña (Coeficientes de ABS) ................................ 61

Figura 22. Diagrama de flujo tercera pestaña (RT practico) ................................................ 63

Figura 23. Primera vista tercera pestaña (Rt práctico) ......................................................... 64

Figura 24 Segunda vista tercera pestaña (Rt Práctico) ......................................................... 64

Figura 25. Posición equipos de calibración 1 ....................................................................... 66

Figura 26. Posición equipos de calibración 2 ....................................................................... 66

Figura 27. Calibración ........................................................................................................... 68

Figura 28. Posición fuente medición estudio 5.1 ................................................................. 73

Figura 29. Posición micrófonos medición estudio 5.1 .......................................................... 73

Figura 30. Ubicaciones micrófono de medición y teléfono móvil ........................................ 74

Figura 31. Equipo utilizado medición estudio 5.1 ................................................................ 75

Figura 32. Medición de Rt estudio 5.1 .................................................................................. 75

Figura 33. Posición fuente medición estudio Digital ............................................................ 77

Figura 34. Posición micrófonos medición estudio Digital .................................................... 77

Figura 35. Equipos utilizados medición estudio digital ........................................................ 79

Figura 36. Posiciones micrófono de medición...................................................................... 79

Figura 37. Medición estudio Digital ...................................................................................... 79

Figura 38. Posición fuente medición estudio Hibrido .......................................................... 81

Figura 39. Posición micrófono medición estudio Hibrido .................................................... 81

Figura 40 Posición fuente medición estudio 5.1 (Anexo) ................................................... 103

Figura 41 Posición micrófonos medición estudio 5.1 (Anexo) ........................................... 103

Figura 42. Posición fuente medición estudio Digital (Anexo) ............................................ 106

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Figura 43. Posición micrófonos medición estudio Digital (Anexo) ..................................... 106

Figura 44. Posición fuente medición hibrido (Anexo) ........................................................ 109

Figura 45. Posición micrófonos medición hibrido (Anexo) ................................................ 109

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LISTA DE ANEXOS Anexo A: Ficha técnica teléfono móvil Samsung galaxy SIII mini ......................................... 95

Anexo B: Ficha técnica Svantek 943 ..................................................................................... 98

Anexo C: Ficha técnica Fuente ............................................................................................ 100

Anexo D: Ficha técnica micrófono Behringer ECM 8000 .................................................... 101

Anexo E: Informe medición estudio 5.1 ............................................................................. 102

Anexo F: Informe medición estudio Digital ........................................................................ 105

Anexo G: Informe medición estudio Hibrido ...................................................................... 108

Anexo H: Resultados medición estudio 5.1 ........................................................................ 111

Anexo I: Resultados medición estudio Digital .................................................................... 113

Anexo J: Resultados medición estudio Hibrido .................................................................. 115

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LISTA DE ABREVIATURAS Y SIMBOLOS UTILIZADOS

Símbolos α ABS C Dc Dmin Eabsorbida Eincidente F Lp Ltotal P Pref Q R Rt S T V

Significado Coeficiente de absorción Absorción Velocidad del sonido Distancia critica Distancia mínima Energía absorbida Energía incidente Fuerza Nivel de presión sonora Nivel de presión sonora total Presión Presión de referencia Factor de directividad Constante de la sala Tiempo de reverberación Superficie Tiempo de reverberación estimado Volumen

Unidades

NA NA

m/seg m m J J N dB dB Pa Pa NA NA seg m^2 seg m^3

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Abstract Este proyecto nace, de la necesidad de crear nuevas herramientas para los ingenieros de sonido que estén a la vanguardia de la tecnología y que les permitan tener mayor accesibilidad a las mismas. Una de las ramas de la ingeniería de sonido es la acústica, en ella se analizan diferentes parámetros sonoros. Para ello es usual utilizar equipos especializados que pueden tener un alto costo en el mercado y, por su peso y tamaño, son difíciles de transportar a los diferentes sitios de trabajo. Para desarrollar esta herramienta de trabajo, es necesario contar con todos los conceptos teóricos como base fundamental de la misma. Así como todas las pruebas prácticas y comparativas, garantizando una herramienta de trabajo confiable. De esta manera el ingeniero de sonido que utilice esta herramienta de trabajo, podrá tener valores de parámetros acústicos fiables.

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Introducción

A través de la historia se ha comprobado que la humanidad siempre ha tenido la inquietud de investigar e innovar buscando mejorar su calidad de vida, y el último siglo no ha sido la excepción. La tecnología ha mejorado y cambiado en diferentes áreas, como el entretenimiento, la salud y la comunicación entre otros; muestra de ello son los computadores, portátiles, radios, televisores, teléfonos, teléfonos móviles, agendas electrónicas, radiográficas, resonancias magnéticas, ecografías, etc. El ser humano por su parte siempre ha tenido algún lenguaje de comunicación, y este ha ido evolucionando con el paso del tiempo. Uno de los grandes retos que tuvo que afrontar la humanidad fue la comunicación a distancia, por lo que se utilizaban medios como el humo, la corneta, entre otros. Estos medios se fueron desarrollando hasta llegar al telégrafo pasando por la radio, la televisión y en la actualidad, diferentes sistemas de comunicación como los teléfonos móviles. Estos a su vez han ido evolucionando no solo en rendimiento, practicidad sino en funcionabilidad. Los teléfonos móviles actualmente no solo funcionan como medio de comunicación sino como una herramienta de trabajo gracias a las diferentes aplicaciones que se pueden encontrar en el mercado y gracias a la incursión de lenguajes de programación en los mismos. Los teléfonos móviles surgen de la segunda guerra mundial a partir de la necesidad de comunicación a distancia. Empresas como Motorola, Sony Ericsson e IBM son las encargadas de mejorar esta nueva tecnología; con el paso del tiempo nuevas empresas como Nokia, BlackBerry, Apple se suman a esta revolución tecnológica, mejorándola e incorporándole nuevas herramientas hasta lograr convertirlos en pequeños computadores con su propio sistema operativo. Este mercado se convirtió en uno de los más competitivos por lo que muchas de estas empresas comenzaron a realizar alianzas y a estandarizar sus productos. Logrando así 3 grandes sistemas operativos dentro de los teléfonos móviles, OS X (Apple), BlackBerry OS y Android. Gracias a esta competencia las empresas han desarrollado estos sistemas operativos al punto de poder instalarle diferentes aplicaciones. En la actualidad se pueden encontrar aplicaciones de todo tipo, tanto de entretenimiento como herramientas de trabajo en las diferentes áreas laborales. Estas aplicaciones son desarrolladas cada una en lenguajes de programación diferentes, con la intención de tener mayor competitividad. Android por su parte es un sistema operativo estandarizado en diferentes marcas de teléfonos móviles como Samsung, LG, Acer, entre otros. Y a diferencia de los otros sistemas operativos, el desarrollo de las aplicaciones es gratuita por lo que los consumidores pueden crear sus propias aplicaciones.

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La ingeniería por su parte es el estudio y aplicación, por especialistas, de las diversas ramas de la tecnología1; Por lo que la ingeniería ha estado presente a través de la historia de la humanidad solucionando diferentes problemas y colaborando así, con mejorar la calidad de vida del ser humano. Una de las ramas de la ingeniería es la ingeniería de sonido la cual se encarga del estudio de fenómenos sonoros con sus diferentes aplicaciones. Con el transcurso del tiempo se ha podido demostrar que esta rama de la ingeniería no solamente tiene aplicaciones con destino al área del entretenimiento y/o música, si no que ha servido de herramienta para la solución de problemas en otras áreas. Una de las áreas de la ingeniería de sonido con menor reconocimiento pero con igual antigüedad que las otras, es la acústica, esta es la parte de la física que trata de la producción, control, transmisión, recepción y audición de los sonidos, y también, por extensión, de los ultrasonidos.2 La acústica con el paso del tiempo ha tomado mayor importancia en diferentes industrias y en la vida cotidiana. Cada vez más las personas, tienen más conciencia de la exposición al ruido a que se encuentran sometidas en su trabajo y en sus lugares de residencia, de tal manera que los países están promoviendo legislaciones al respecto para tener un mayor control a esta problemática. Por otra parte la industria musical ha ido creciendo, cada vez los músicos, ingenieros y consumidores son más exigentes. Obligando así a tener mayor fidelidad en sus salas de grabación, salas de conciertos, lugares de ensayo, etc. Por lo que la acústica se hace fundamental en esta industria. Anteriormente en salas de conferencia, teatros, salas de cine, etc. No se tenía en cuenta la acústica sino solo por medio de refuerzo sonoro se lograba que la audiencia entendiera y escuchara con claridad. Sin embargo, con el paso del tiempo y gracias a estudios relacionados, se ha dado a conocer que la acústica del recinto afecta a este tipo de parámetros y que con un buen diseño se puede mejorar ostensiblemente. Esto a su vez obliga a los arquitectos e ingenieros civiles a necesitar de la participación de la ingeniería de sonido al momento de planear cualquier construcción garantizando así, un mayor bienestar a sus usuarios. La acústica por su parte tiene diferentes herramientas tecnológicas que ayudan a su desarrollo, como lo son los sonómetros, micrófonos, fuentes omnidireccionales, computadores, entre otros. Sin embargo estos sistemas por lo general tienen un precio elevado en el mercado por lo que su acceso se hace limitado, por otra parte este tipo de sistemas suelen ser muy robustos y difíciles de transportar.

1 (Enciclopedia Real academia de la lengua española)

2 (Enciclopedia Real academia de la lengua española)

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Es por eso que los teléfonos móviles y sus aplicaciones entran a jugar un papel importante no solo en esta rama de la ingeniería sino en todas aquellas que requieran herramientas para solucionar algunas de estas problemáticas.

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1. Planteamiento del problema

1.1. Antecedentes (estado del arte)

En desarrollo de la historia, la humanidad ha encontrado medios para comunicarse, pasando desde dialectos antiguos, señales de humo, clave morse, entre otros, hasta llegar a la actualidad en la que se pueden encontrar muchos y muy variados medios de comunicación. Uno de ellos son los teléfonos móviles los cuales podrían relacionarse con el teléfono inventado por Graham bell en 1876, pero que en realidad se pueden asociar más con la radio creada en 1880 por Nikola Tesla, ya que estos usan ondas de radio para poder recibir o enviar cualquier señal para una llamada, un mensaje de texto, etc. Aunque la necesidad de comunicarse a grandes distancias fue siempre una urgencia para la humanidad, fue hasta la segunda guerra mundial que se creó un equipo llamado Handie Talkie H12-16, por la compañía Motorola, el cual facilito la comunicación entre tropas. Dando paso así, al primer radio-teléfono fabricado por Martin Cooper entre 1970 y 1973, en Estados Unidos. Este primer teléfono móvil era de gran peso y tamaño, y funcionaban de manera análoga, por lo que era imposible pensar introducirle nuevos parámetros como mensajes de texto. Sin embargo en 1990 nace una nueva generación de telefonía móvil, la cual funcionaba de manera digital, lo que permitió la incorporación de herramientas como sms (Short Message Service). Es así como en las últimas décadas la telefonía móvil ha tenido avances tecnológicos en muy poco tiempo, logrando en la actualidad tener una generación de teléfonos móviles que permiten al usuario no solo tener la posibilidad de comunicarse sino una herramienta de trabajo y de entretenimiento. Todo este avance tecnológico ha ido de la mano de otro tipo de desarrollos como son los lenguajes de programación, los cuales inician con el cálculo lambda creado por Alonzo Church, Max HL. Solis Villareal y Stephen Cole Kleene en 1930, el cual tenía la intención inicial de modelar la computación mas no ser un lenguaje de programación. Fue hasta 1954 y 1957 que se desarrolló un lenguaje de programación universal llamado FORTRAN, por la empresa IBM con la intención de incluirlo en el ordenador IBM 704; este lenguaje de programación está destinado a la solución de problemas científico-técnico. Fue a partir de ahí que se empezaron a desarrollar nuevos lenguajes de programación con diferentes campos de aplicación, los más conocidos son:

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-COBOL

-BASIC

-LOGO

-PASCAL

-PROLOG

-ADA

-C

-JAVA Uno de los más conocidos es C y C++ los cuales tienen sus inicios en 1970 cuando Kenneth Thompson crea un lenguaje de programación experimental llamado B y un sistema operativo UNIX, basándose en este lenguaje Dennis Ritchie crea un nuevo lenguaje llamado C. C++ es el sucesor del lenguaje C, el cual fue desarrollado por Bjarn Stroustup en 1984. Este es uno de los lenguajes de programación más utilizado por los usuarios. A partir de este lenguaje de programación, surge uno nuevo en 1990 que busca, inicialmente, controlar electrodomésticos; llamado inicialmente como Oak, sin embargo termina en 1992 por los altos costos que requería. Fue hasta 1995 que se le cambia el nombre por JAVA y se aprueba la distribución gratuita del mismo, logrando así su popularidad entre desarrolladores de software. Linux por su parte es un sistema operativo de distribución gratuita, y nace a partir de la evolución del sistema operativo UNIX, cuya distribución fue inicialmente gratuita. Sin embargo en la década de los 80, este sistema operativo empezó a perder importancia ya que solo compañías comerciales lo mantenían en el mercado por lo que hacían firmar contratos de licencia a los usuarios. Fue entonces cuando Richard Stallman decide crear un sistema operativo completamente gratuito, el cual podía ser copiado y modificado por cualquier desarrollador de software. Es así como la primera versión de Linux es lanzada oficialmente al mercado el 5 de Octubre de 1991. Teniendo en cuenta la evolución tecnológica de los teléfonos móviles, y de los diferentes lenguajes de programación. Surgen entonces, los teléfonos móviles con sistema operativo propio, como OS X (Apple), BlackBerry OS, Android, entre otros.; al igual que con su propio lenguaje de programación. Android por su parte es un sistema operativo creado el 5 de noviembre de 2007 junto con Open Handset, el cual está basado en el sistema Linux 2.6, lo que permite tener navegador web, soporte de java, soporte multimedia, entre otros. Teniendo en cuenta que su

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distribución y el desarrollo de sus aplicaciones es gratuita grandes marcas de teléfonos móviles como Samsung, LG, Huawei, HTC, etc., optaron por utilizarlo como sistema operativo, dejándolo como uno de los más utilizados por los usuarios y los desarrolladores de software. Por su parte la acústica aparece en el Siglo VI a.c, cuando Pitágoras junto con sus discípulos determinaron que el sonido que producía un martillo variaba de acuerdo a su tamaño. Más adelante, más filósofos estudiaron los fenómenos sonoros como Aristóteles, Herón de Alejandría, Lucio Anneo Séneca, Claudio Ptolomeo, Galileo Galilei, entre muchos más, obteniendo así el concepto que tenemos hoy de lo que es acústica. Según la real academia de la lengua española es la parte de la física que trata de la producción, control, transmisión, recepción y audición de los sonidos, y también, por extensión, de los ultrasonidos, pero otros autores complementan esta definición como el ingeniero Iñigo López Cebrián de la empresa Acústica Arquitectónica S.A. diciendo que “La acústica incluye la generación, transmisión, recepción, absorción, conversión, detección, reproducción y control del sonido”3. Sin embargo, esta física necesita herramientas para poder obtener de manera práctica los diferentes parámetros acústicos en un recinto. Es allí donde surge la necesidad de avances tecnológicos como sonómetros, micrófonos de medición, software especializados, entre otros. Los sonómetros por su parte han ido evolucionando, encontrando en la actualidad, diferentes tipos y marcas; sin embargo se pueden clasificar en 4, clase 0, clase 1, clase 2 y clase 3. Otra herramienta que se ha desarrollado con el paso del tiempo son los micrófonos, los cuales se pueden dividir de varias manera, según su directividad, según su transductor según su utilidad o según su calidad; pero específicamente en el área de la acústica se busca utilizar micrófonos de medición, los cuales deben presentar una respuesta frecuencial plana. Lo que significa que sin importar el contenido frecuencial de la señal el micrófono debe mostrar la misma sensibilidad. Finalmente el software es una herramienta con la que inicialmente no se contaba y que a medida que los desarrolladores se han interesado por la ingeniería de sonido, ha cobrado gran importancia y en la actualidad existen diferentes software dedicados a mediciones acústicas como el EASERA, REW, entre otros. De un tiempo para acá se están desarrollando investigaciones en las cuales involucran a los teléfonos móviles como herramienta de trabajo. Algunos de estas investigaciones pueden servir de base para el proyecto que se está realizando en este documento.

3 (LOPEZ CEBRIAN, Acústica para la arquitectura)

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Investigaciones como: Desarrollo de aplicaciones para dispositivos móviles sobre la plataforma Android de Google realizada en la Universidad Carlos III de Madrid, por Jaime Aranaz Tudela en enero del 2009. El cual expone y explica de manera explícita la plataforma Android con todos sus elementos, analiza y por ultimo desarrolla por completo una aplicación llamada “Contactmap”. En diciembre del 2007 también se presentó una investigación basada en dispositivos móviles llamada captura y despliegue de video remoto en dispositivos móviles, realizada por Mario A. Acevedo V, Ing. Gustavo A. Salazar y el Ing. Álvaro Bernal N., eL cual describe una sistemática para la transmisión de videos en teléfonos móviles. Este proyecto busca por medio de Java 2 micro Edition (J2ME) y Java Media Framework (JMF) lograr interactuar entre una cámara web conectada a un servidor y su reproducción en un teléfono móvil. Por otra parte el proyecto realizado por Carlos Prades del Valle en febrero del 2001 con el nombre de Tratamiento multimedia en java con JMF, busca crear un documento guía para aquellos desarrolladores de software que pretendan integrar elementos multimedia en programas java por medio de API JMF. Aunque proyectos como Acoustical Impulse Response Measurement with ALIKI, realizada por Adrian Ensen, no presenta desarrollo en dispositivos móviles, si hace valiosos aportes al proyecto en desarrollo, ello teniendo en cuenta que se introduce en el diseño de aplicaciones en Linux y más específicamente en una aplicación que pueda simular una reverberación a partir de una señal impulsiva. Finalmente el proyecto Diseño e implementación de prototipo funcional de reverberador por convolución en tiempo real realizado en la Universidad San Buenaventura Sede Bogotá, por David Cortes, Ismael Ortega y Andrés Orjuela, sería un gran aporte, teniendo en cuenta que calcula Rt y EDT de 2 maneras, la primera es grabando una señal impulsiva y la segunda por medio de la generación y grabación de un sine sweep.

1.2. Descripción y formulación del problema

El desarrollo de software cada vez es más utilizado como herramienta de trabajo para diferentes ramas de la ingeniería, con la aparición de teléfonos móviles inteligentes el desarrollo de aplicaciones para estos ha venido creciendo.

Al ser la ingeniería de sonido una de las ramas menos incursionadas en el mercado de la telefonía móvil, es importante tener una aplicación o un software que permita calcular diferentes parámetros acústicos de forma inmediata y sin necesidad de un equipo robusto y de difícil movilidad.

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Es por esto que se debería plantear la pregunta: ¿Cómo realizar análisis acústico mediante la implementación de un software en dispositivos móviles?

1.3. Justificación

En la actualidad los desarrolladores de software buscan facilitar y mejorar, directa o indirectamente, la calidad de vida de los seres humanos, Por medio de software que sean una herramienta de trabajo para cualquier profesión. Sin que la Ingeniería de Sonido sea ajena a dichas creaciones.

Teniendo en cuenta que existen sistemas que permiten obtener distintos parámetros esenciales a la hora de analizar acústicamente un recinto; sistemas que en su mayoría, tiene un precio elevado en el mercado y que por su tamaño o peso no son fáciles de transportar; se han ido implementando entonces, aplicaciones en los diferentes dispositivos móviles que permitan sustituir parcialmente esos sistemas; y que los hacen más asequibles y de fácil manejo.

Con este proyecto se pretende desarrollar una aplicación que permita sustituir parcialmente estos sistemas robustos y costosos; reuniendo diferentes características de las aplicaciones ya existentes, como el cálculo Rt, coeficientes de ABS, distancia crítica y suma de niveles con las ponderaciones existentes, y finalmente que capture una señal impulsiva y obtenga a partir de ella su Rt.

1.4. Objetivos de la investigación

1.4.1. Objetivo General -Desarrollar un software para plataforma Android en el que permita calcular parámetros acústicos mediante la digitación de dato (RT, coeficientes de ABS, suma de niveles y suma de niveles con las diferentes ponderaciones) y por medio de captura de señal calcular RT de la misma.

1.4.2. Objetivos Específicos

Desarrollar un algoritmo que permita la captura de una respuesta al impulso.

Desarrollar un algoritmo que permita la obtención del RT de la señal capturada.

Desarrollar un algoritmo que permita obtener RT, coeficientes de ABS, suma de niveles con sus respectivas ponderaciones por medio de la digitación de datos.

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Realizar un análisis comparativo entre los resultados de la aplicación y un sistema

profesional.

1.5. Alcances y limitaciones

1.5.1. Alcances

El desarrollo de esta aplicación, permite ejecutar un algoritmo que obtenga, por medio de la digitación de datos, parámetros acústicos como suma de niveles con o sin ponderaciones, tiempo de reverberación, distancia crítica y coeficientes de absorción. Adicional a esto crea una gráfica en la que muestra la suma de niveles con o sin ponderaciones. Por otra parte al ejecutar dicho algoritmo, este graba una señal en tiempo real obteniendo el nivel de presión sonora de la misma; y, si esta señal grabada, llega a representar un impulso, la aplicación obtendrá el Rt del recinto en el que fue obtenida.

1.5.2. Limitaciones Esta aplicación contará con algunos limitantes. El primero de ellos es el tipo de teléfono móvil al que va dirigida la investigación, ya que empresas como Apple, BlackBerry no soportan la plataforma Android. Por otra parte la referencia del teléfono móvil afectará los resultados obtenidos por parte de la señal capturada, ya que la respuesta del micrófono cambia de acuerdo al modelo del teléfono móvil. Es por esta razón que el proyecto se basara en el teléfono móvil Samsung Galaxy SIII mini y las correspondientes pruebas comparativas. Finalmente, dada la variedad y diferencia en los teléfonos móviles, otra limitante es el grado de procesador de los mismos, ya que a pesar de los avances tecnológicos, hasta el momento, ningún procesador de dispositivos celulares ha reemplazado los equipos profesionales y los procesadores de computadores empleados en el área ingenieril.

2. Marco de referencia

2.1. Marco teórico

Este proyecto tiene como fin unir diferentes conceptos de acústica dentro de un algoritmo de forma tal, que se pueda obtener a partir de una aplicación para dispositivos móviles diferentes parámetros acústicos.

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2.1.1. Lenguaje de programación Para lograr entender el concento de lenguaje de programación, se debe entender que un programa “es el conjunto de órdenes e instrucción que se dan al ordenador para resolver un problema” (ARANDA, Historia y evolución de los lenguajes de programación), por lo que se puede decir que el lenguaje de programación es el medio por el cual el usuario se comunica con la máquina. Al comienzo estos lenguajes de programación eran primitivos y se adaptaban más a las necesidades de la máquina que a las del usuario. Con el paso del tiempo se crearon lenguajes de programación más fáciles de manejar y que se adaptaran a las necesidades el usuario. Lenguajes como FORTRAN, COBOL, BASIC, LOGO, PASCAL, PROLOG, ADA, C, C++, JAVA, entre otros fueron tomando fuerza en el mercado y entre los desarrolladores de software. Algunos con mayor popularidad que otros, Java por ejemplo. Java es uno de los lenguajes de programación más utilizados, nace en 1990 el cual inicialmente controla electrodomésticos, sin embargo por sus altos cosos es clausurado el proyecto. Sin embargo, James Gosling insiste en crear un lenguaje de programación idóneo para cualquier entorno portable y de fácil manejo. Es así como en 1995 sale al mercado java. Sin embargo, aun hacía falta que dicho lenguaje pudiera ejecutarse desde cualquier punto de la red, por lo que se creó HotJava, el cual es un navegador que integra java y le permite la ejecución tal cual como lo quería Gosling.

2.1.1.1. JAVA Toda comunicación se basa en un lenguaje, los lenguajes de programación por su parte son los encargados de la comunicación entre el desarrollador de software y la máquina. En la actualidad existe una gran variedad de lenguajes de programación, sin embargo fue hasta el año 1950 que se creó el primer lenguaje de programación conocido como Fortran. Java por su parte es un lenguaje de programación que nació inicialmente con el propósito de crear una interface llamativa e intuitiva para el mercado de la época (1990)4; sin embargo fue hasta 1995 que JAVA es lanzado al mercado con el propósito de incorporarlo a la red. Una de las razones por las que JAVA tiene bastante acogida en desarrolladores de software fue debido al interés de sus creadores, por innovar con un lenguaje que permita programar una aplicación una sola vez que luego pueda ejecutarse en diferentes máquinas y sistemas operativos.5 Logrando así que JAVA sea un lenguaje de programación 4 (ARANDA, Historia y evolución de los lenguajes de programación)

5 (MARTINEZ, Fundamentos de programación en JAVA)

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estándar en los diferentes sistemas operativos como Windows, Mac OS, Linux, entre otros. JAVA por otra parte es un lenguaje de programación con gran accesibilidad y de fácil manejo. Para lograr la portabilidad y la compatibilidad con los diferentes sistemas operativos JAVA Utiliza un entorno de ejecución conocido como JRE. Este es el intermediario entre el código Bytecode y la máquina virtual (JMV), logrando su portabilidad en diferentes sistemas operativos. En la figura No. 1 el esquema de los elementos que maneja la plataforma JAVA:

Figura 1. Esquema elementos de Java6

Cr 28 no 46 -72

6 (MARTINEZ, Fundamentos de programación en JAVA)

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Lo que se puede apreciar en este diagrama es que todo programa de JAVA debe pasar por un compilador que convierta este código en un Bytecode para luego ser interpretado por la máquina virtual (JMV). Una falencia que encuentran los desarrolladores de software es que puede interpretarse como un lenguaje de programación lento, teniendo en cuenta que al compilarse los bytecodes deben ser interpretados por el lenguaje nativo. Sin embargo la tecnología JIT permite que este proceso solo tenga que ser realizado una sola vez.

2.1.1.2. Linux Linux por su parte es un sistema operativo el cual evoluciono de otro llamado Unix, y nace de la necesidad de tener un sistema operativo completamente gratuito. Es así como Richard Stallman se dedica a crear dicho sistema operativo hasta que en octubre de 1991 lanza su primera versión 0.02. la cual no tiene mayor aplicabilidad. Pero dio comienzo a nuevos desarrollos en dicho sistema operativo. Linux al ser de distribución gratuita ha sido complementada y reparada por diferentes desarrolladores de software alrededor del mundo, los cuales han llevado Unix a ser un sistema operativo completo y confiable. Linux cuenta con una estructura muy completa:

- Núcleo o Kernel - Caparazón o Shell (interprete de los comandos) - Programas de Utilidad

El kernel se encarga de las características centrales como distribución del tiempo, administración de la memoria, hilos, abstracción del hardware, Stack de red, sistema de archivos, etc. Este está en constante actualización y se divide en 3 categorías:

- Estable - Alpha - Beta

La primera de ellas como su nombre lo indica hace referencia a las versiones que han sido probadas, Alpha son las que están en etapa previa a las estables y por ultimo las Beta son aquellas que se encuentran en total evaluación. Shell por su parte actúa como intérprete de comandos. Comunica al usuario con el sistema operativo leyendo sus órdenes, decodificándolas y comunicándoselas al núcleo para que este realice la tarea. Existen varios tipos de Shell:

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- Bourne Shell (System V, Xenix) - C Shell (Berkeley) - Korn Shell

Linux por otra parte tiene un sistema de ficheros encargado de guardar todo archivo que el usuario requiera guardar o el propio sistema operativo lo necesite para su ejecución. En Linux existen 3 tipos de ficheros:

- Ordinarios (textos, objetos, ejecutables, etc) - Directorios( nombre de ficheros y su direcciones) - Especiales (entrada/salida referencia a los drivers)

Hay varios tipos de sistemas de ficheros en Linux, los cuales sirven para organizar los ficheros mencionados con anterioridad. Cada uno de estos sistemas de ficheros, tiene sus propias características, uno de los más usados es el sistema de ficheros extendidos 2 o ext2fs. KDE por su parte es un entorno grafico que facilita al usuario a interactuar con Linux, y se puede comparar con lo que se conoce como “escritorio” en Windows. Al igual que este cuenta con 3 grandes divisiones, la primera de ellas es el panel de KDE (Start menú Windows), escritorio y panel de ventanas (permite acceder a todas las ventanas que estén abiertas).KDE contiene diferentes aplicaciones como Konsole, Kedit, Kwrite, Khelp, Kfind, entre otros, que permiten la interacción de usuario-maquina con mayor facilidad. Linux al igual que Windows tiene diferentes componentes encargados de cada una de las funciones, tanto básicas o específicas de cada programa que se le instala. Sin embargo es imposible explicar cada uno de estos por la magnitud de los mismos.

2.1.1.3. Eclipse Eclipse por su parte es una plataforma de desarrollo libre “open source” creada en 1999 por la empresa IBM, que lanza su primera versión oficial en 2001.Aunque es desarrollado en su totalidad por JAVA, Eclipse es un entorno de desarrollo que soporta diferentes lenguajes de programación ya que es basado en plug-ins, por lo que recibe JAVA, C++/C, entre otros. Uno de los lenguajes de programación que permite Eclipse es JAVA por medio del plug in (JDT) En la figura No 2 se puede apreciar el diagrama de flujo que maneja eclipse.

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Figura 2. Diagrama de flujo Eclipse

La plataforma eclipse por su parte se divide en editor, compilador y depurador. El primero de ellos se encarga de la creación del código JAVA, el segundo de ellos de la compilación del mismo y por ultimo como su nombre lo indica es el encargado de la depuración del código JAVA. Además de estas principales secciones, Eclipse tiene otras herramientas de trabajo comunes de encontrar en plataformas de desarrollo como vistas, las cuales son ventanas auxiliares que permiten visualizar diferente información; por otra parte se puede encontrar la barra de herramientas , la cual como su nombre lo indica permite el acceso directo a diferentes herramientas que maneja la plataforma. Eclipse es una plataforma muy completa que cuenta con herramientas típicas como corrector de errores, Code Completion, Tamples, Code Formatting, Refactoring, entre muchas otras. Es por todo este tipo de herramientas y la opción de trabajar con diferentes lenguajes de programación que Eclipse se convierte en una plataforma importante para los desarrolladores de Software.

2.1.1.4. Android Android es un sistema operativo creado por Android inc. Empresa que fue comprada por Google en el 2005, pero solo hasta 2008 tuvo gran acogida en el mercado gracias a su distribución gratuita; Gran parte del desarrollo de este sistema operativo ha sido creado por Google, basándose en el software de desarrollo Apache. En la actualidad es el sistema operativo más utilizado por dispositivos móviles ya que compañías como Samsung, LG, Huawei, Sony, HTC, entre otros lo adoptaron como el sistema operativo para sus diferentes tipos de dispositivos móviles como tablets, teléfonos móviles, entre otros. Una de las grandes ventajas que ofrece Android y por las que este tipo de empresas lo adopto como sistema operativo, es el desarrollo de sus aplicaciones y modificaciones del propio sistema operativo de manera gratuita. Lo cual lo convierte en un sistema operativo muy llamativo para desarrolles de software interesados en implementar nuevos métodos y nuevas aplicaciones en el mercado de los dispositivos móviles.

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Android por su parte se basa en Linux para desarrollarse utilizando diferentes lenguajes de programación como JAVA, C, C++ y XML. Teniendo así una estructura fundada en 4 grandes capas, las cuales son: el Kernel, Bibliotecas, marco de aplicaciones y las aplicaciones como tal. La primera de estas capas (Kernel) hace referencia al núcleo de Linux, el cual permite el acceso “a los diferentes servicios base del sistema como gestión de de memoria y de procesos, pila de red, modelos de controladores y de seguridad”.7 Por otra parte podemos encontrar las diferentes librerías, las cuales son herramientas utilizadas por los desarrolladores para facilitar el perfeccionamiento de la aplicación que estén creando. Algunas de las librerías más comunes de encontrar son: -Gestor de Superficies (Surface manager). Construcción de imágenes en la pantalla

-SGL (Scalable Graphics Library). Elementos en 2D

-OpenGL ES (OpenGL for Embedded Systems). Graficos 3D

-Bibliotecas Multimedia.

-WebKIt. Navegador de internet

-SSL (Secure Sockets Layer). Seguridad en internet

-FreeType. Tipografía

-Biblioteca C de sistemas. Ejecución de aplicaciones

Existe dentro de esta capa una subdivisión conocida como Runtime encargada de la ejecución del mismo, está por su parte contiene diferentes librerías, aparte de estas librerías para la ejecución, cada aplicación que es utilizada por Android debe cumplir con un proceso en la máquina virtual “Dalvik”.

La capa del marco de aplicaciones hace referencia a las librerías utilizadas para acceder a los recursos propios del dispositivo móvil, las más importantes son:

- Administrador de actividades - Administrador de ventanas - Proveedor de contenidos - Vistas - Administrador de notificaciones - Administrador de telefonía - Administrador de recursos

7 (MEJIA, Android, 2011)

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- Administrador de ubicaciones - Administrador de sensores - Cámara - Multimedia

Y finalmente la capa de aplicaciones hace referencia a todas aquellas aplicaciones de dispositivos móviles existentes, las cuales están basadas en JAVA, C o C++.

En la figura No. 3 se puede apreciar el sistema de capas de Android, explicado con anterioridad.

Figura 3. Capas de Android (BAEZ, y otros, Introducción a Android)

Android ha estado en constante desarrollo pasando desde su primera versión conocida como “1.1 Petit Four” la cual fue dedicada a la reparación de errores. Pasando por versiones como “1.5 cupcake”, “1.6 Donut”, “2.0/2.1 Eclair”, “2.2 Froyo”, “2.3

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Gingerbread”, “3.0 Honycomb”, “4.0 Ice Cream Sandwich”, entre otras hasta la actual que es “4.3 Jelly Bean”. Esta última tiene nuevas utilidades como la tipología del Robot, el ordenamiento de las aplicaciones en el menú principal, la manera de buscar contactos “marcación T9”, las alertas de las notificaciones, google keep, perfiles restringidos, DRM entre otras. Esto en cuanto a software, para el hardware se tiene presencia del Bluetooth Low Energy (BLE), mejora el rendimiento de la pila, y de la cámara.

2.1.1.5. Canvas

Canvas por su parte es una herramienta de Android que permite realizar dibujos de todo tipo, por medio de diferentes métodos, consigue representar líneas, círculos, texto, etc. Para poder utilizar esta herramienta es necesario definir un “pincel(Paint)” en el cual se determinan parámetros como color, transparencia, grosor de la línea, entre otros. Algunos de estos métodos son: -drawCircle -drawOval -drawRect -drawPoint -drawText Todos estos métodos por su parte deben definir el “pincel”, anteriormente mencionado, y por medio de coordenadas se puede definir su posición y tamaño.

2.1.2. Parámetros Acústicos Existen varios autores que definen la acústica como la encarga de estudiar el comportamiento, generación, recepción, propagación del sonido. Si tratamos la acústica de esta manera, envolvería muchos campos de acción como la acústica arquitectónica, ultrasonidos, infrasonidos, aero-acústica, vibraciones estructurales y percepción del oído entre otras. Al tener tantos campos de acción, la acústica maneja diferentes parámetros que logran compartir diferentes campos de acción como son los niveles de presión sonora, que pueden ser utilizados en acústica arquitectónica, como en aero- acústica. Y de la misma manera existen muchos parámetros que comparten diferentes campos de la acústica.

2.1.2.1. Suma de niveles de presión sonora Para poder entender la suma de niveles de presión sonora debemos entender algunos conceptos básicos, empezando ¿qué es presión?. La presión está definida como la relación

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de fuerza emitida sobre un objeto y el área de contacto tal como se muestra en la figura No.1.

(1)

Por otra parte debemos partir de la definición de sonido, el cual “es un fenómeno físico que consiste en la alteración mecánica de las partículas de un medio elástico, producida por un elemento en vibración, que es capaz de provocar una sensación auditiva8. Esta propagación conlleva a un cambio de presión en el medio (aire, agua, solidos, etc.).Esta variación se denomina presión acústica o sonora. Esta presión sonora o acústica tiene amplio rango por lo que se llegó al acuerdo de manejar escalas logarítmicas, es así nace el concepto de niveles de presión sonora (Lp), en la formula No. 2 se puede apreciar el cálculo correspondiente.

9 (2)

Donde Pref es la presión de referencia dado el límite de audición humano como se ve en la formula No.3

Pa. 1 (3)

Estos niveles de presión sonora tienen su propia unidad de media llamada el decibelio, este indica la relación de magnitudes. Siendo la presión de referencia, o umbral de audición 0 db y el umbral de dolor 120 dB aproximadamente. Teniendo en cuenta que los niveles de presión sonora se están manejando en escalas logarítmicas; si dos fuentes contribuyen a un nivel de presión sonoro determinado, no se podrían sumar los niveles de presión sonora de estas dos fuentes por medio de una escala lineal, sino se tendría que implementar una fórmula que implique esta escala logarítmica. Es por esto que se implementó una operación matemática para suma de niveles de presión sonora (Formula No.4).

∑

10 (4)

Otra característica del sonido es que está compuesto por movimientos ondulatorios, estos como cualquier onda tiene amplitud, periodo, frecuencia y longitud de onda. Lo que nos

8 (Sistema de información sobre contaminación acústica)

9 (MAIYANA, Introducción a la Acústica)

10 (Sistema de información sobre contaminación acústica)

37

lleva a pensar que cualquier emisión de ruido está compuesta por espectro de frecuencias. Para analizar este espectro se descompone en intervalos por bandas, estas bandas pueden ser octavas, tercio de octava, entre otros. EL oído humano por su parte tiene la capacidad de escuchar solo en el rango de frecuencias entre 20 HZ y 20Khz actuando como un filtro. En 1933, Fletcher y Munson descubrieron un concepto llamado actualmente como sonoridad, el cual propone que el oído humano no percibe la misma cantidad de presión sonora en todas las bandas de frecuencia. Así que plantean una serie de curvas, conocidas como curvas isofónicas, las cuales describen el comportamiento del odio.

Figura 4. Curvas Isofónicas 11

A partir de estas curvas nacen unas nuevas llamadas ponderaciones y se clasifican en 4 A,B,C,D cada una de estas tiene realce y atenuación en bandas de frecuencia especificas; por lo que tienen diferentes aplicaciones.

11

(LOPEZ CEBRIAN, Acústica para la arquitectura)

38

Figura 5. Curvas ponderaciones 12

2.1.2.2. Absorción Acústica La absorción Acústica es un parámetro que es estudiado por la acústica arquitectónica, “ya que esta, estudia los fenómenos vinculados con una propagación adecuada, fiel y funcional del sonido en un recinto.”13 Y aunque la Absorción acústica se puede encontrar al aire libre, es muy común que este campo de la acústica estudie en detalle la absorción. Las superficies de cualquier objeto refleja solo parte del sonido que se coloca en él, la otra parte es absorbido por el objeto. Dependiendo de ciertas características del material del objeto, este absorberá más o menos sonido, es a esto lo que se le conoce como coeficiente de absorción. La relación matemática se puede apreciar en la formula No.5.

14 (5)

12

(MONDELO & GREGORI, Fundamentos Ergonomía, 1999) 13

(MIYARA, Acústica y sistemas de Sonido, 2006) 14

(Sistema de información sobre contaminación acústica)

39

Figura 6. Diagrama Absorción

Este parámetro es de gran importancia al momento de diseñar y/o tratar un recinto. Es por esta razón que de un tiempo para acá las legislaciones de los países han ido cambiando buscando que cada productor de material utilizado para la construcción de recintos entregue, junto con el material, una tabla donde se puedan encontrar estos coeficientes por banda de octava o banda de tercio de octava. Los materiales con mayor absorción buscan por medio de la conservación de la energía, transformar la energía sonora en calor. Es por esta razón que los materiales con mayor absorción deben ser blandos y porosos buscando así el paso del aire junto con la energía sonora, la cual se transformará en calor al chocar con las paredes del material. Otros parámetros que determinan si un material es más absorbente que otro son:

- Densidad

- Geometría estadística de las celdillas

- Rigidez de estructura

- Distancia del montaje de las superficies

2.1.2.3. RT La energía que se refleja en un recinto se mantiene allí a lo largo del tiempo, realizando contribuciones energéticas a la fuente sonora. Sin embargo, si en algún momento esa fuente es interrumpida, dicha energía reflejada, seguirá permaneciendo en la sala reflejándose y absorbiéndose por las diferentes superficies del recinto, después de un tiempo la absorción habrá transformado toda la energía y se tendrá el recinto en su

40

estado natural. Este tiempo en el que la energía reflejada en primera instancia, desaparee se le conoce como tiempo de reverberación o Rt. Sabine relaciono este tiempo de reverberación con el tamaño de la sala y la cantidad de material absorbente de la misma, hasta obtener la formula No.6.

∑

15 (6)

Dónde: V= volumen de la sala Si= Cada una de las distintas superficies de la sala Αi= Coeficiente de absorción de cada material Sin embargo, la definición técnica es “el tiempo que demora el sonido en bajar 60 db por debajo de su valor inicial.”10 Dada esta definición las mediciones prácticas que se realizan buscan este decaimiento que se conocen como Rt60. Dado el aporte energético de las reflexiones, la audiencia podría llegar a distinguir entre la fuente sonora y las reflexiones, por lo que si la audiencia escucha la fuente sonora por encima de las reflexiones, se puede decir que está en campo directo; en caso contrario se diría que se encuentra en campo reverberante. Existe un parámetro llamado distancia critica que se encuentra entre los límites de los 2 campos y se puede calcular con la formula No.7.

√ 16 (7) Donde: Q es el factor de directividad de la fuente sonora. Y R hace referencia a la constante de la sala y está representado matemáticamente por la fórmula número 8.

17 (8)

15

(LOPEZ CEBRIAN, Acústica para la arquitectura) 16

(KUTTRUFF, Room Acoustics, 2009) 17

(KUTTRUFF, Room Acoustics, 2009)

41

Donde; α es el coeficiente medio S es la superficie total de la sala Dada la importancia de este parámetro en salas de conciertos, estudios de grabación y salas de conferencias, entre otras, se realizó una gráfica con valores estimados de los tiempos de reverberación indicado para recintos de diferentes tamaños.

Figura 7. Curvas Recomendación Rt 18

2.1.2.4. Ruido de fondo

El ruido por su parte puede tener varios significados, sin embargo todos estos van a coincidir en un sonido cuyo espectro frecuencial no está definido. Existen diferentes tipos de ruido como ruido aéreo, ruido aleatorio, ruido de fondo, ruido ambiente, ruido blanco, ruido rosa, entre otros. Sin embargo, para el interés de este proyecto el ruido de fondo es fundamental, teniendo en cuenta las mediciones a realizar. Ruido de fondo es el ruido total de todas las fuentes distintas al sonido de interés (p. ej., otro que el sonido que se está midiendo u otra que el habla o la música que se está 18

(MIYARA, Acústica y sistemas de Sonido, 2006)

42

escuchando).19, es decir es aquel ruido compuesto por diferentes fuentes, ya sean cercanas o lejanas, que no son del interés de la medición, o de la persona. Y que por lo general están asociadas a un entorno (lugar).

2.2. Marco Legal El marco legal que involucra este proyecto solo está relacionado con la normativa ISO 3382 la cual mide tiempo de reverberación en recintos. Esta normativa por su parte tiene 2 partes, 3382-1 y 3382-2; la primera es implementada para recintos con capacidad para espectáculos mientras que la 3382-2 mide el tiempo de reverberación en recintos ordinarios.

2.2.1. ISO 3382-1

Esta sección de la norma ISO 3382 hace referencia a la medición de tiempos de reverberación en salas de espectáculos, determinando todos los aspectos técnicos, como tipo de micrófonos, tipo de fuentes, métodos de medición, entre otros. Algunas normas en las que se basa son IEC 61260 y IEC 61672-1 las cuales hablan de las especificaciones en los filtros y en los sonómetros. Además de esto presenta condiciones de medición como la instrumentación, micrófonos, equipo de análisis y grabación y las posiciones de medición. Algunos aspectos a resaltar de la norma y de las condiciones de la misma, son entre otras, que la fuente debe ser lo más omnidireccional posible, debe generar un nivel de presión acústica suficiente para tener una medición sin contaminación por ruido de fondo. En cuanto a los micrófonos también deben ser lo más omnidireccional posible, deben tener un diámetro de diafragma máximo de 3 mm; y el sonómetro debe ser de tipo 1 de acuerdo con la norma IEC 61672-1. No se debe permitir ninguna sobresaturación y en dado caso que se utilicen fuentes impulsivas se debe utilizar dispositivos indicadores de niveles pico, con el propósito de evitar sobresaturaciones en este tipo de fuente. Por otra parte habla de las posiciones de medición, la primera es la posición de la fuente, esta debe estar situada en los lugares donde generalmente va a estar la fuente sonora del recinto y a una altura de 1.5 m, se deben tener por lo menos 2 puntos de fuente para garantizar fidelidad en la medición. En cuanto a las posiciones de micrófono habla de ubicar dichas posiciones donde normalmente se ubicaran los espectadores, teniendo un margen de distancia de 2 metros entre cada punto de medición, a 1 metro de cualquier superficie reflejante y ninguna posición debe estar a menos de 1.2 m de cualquier posición de fuente.

19

(LOPEZ CEBRIAN, Acústica para la arquitectura)

43

Esta norma cuenta con 2 métodos de medición, el primero de ellos es método de ruido interrumpido y el segundo método de respuesta impulsiva integrada, cada uno de ellos con sus respectivas recomendaciones. Finalmente habla del informe en el cual debe contener lo siguiente:

- Declaración afirmando que la medición se realizó rigiéndose en dicha norma - Toda información que sea necesaria para identificar el recinto - Esquema del recinto - Volumen del recinto - El estado del recinto - Únicamente por el método de precisión temperatura y humedad relativa - Tipo de fuentes acústicas - Descripción de la señal acústica - El grado de precisión (control, ingeniería, precisión) incluyendo las posiciones de la

fuente y micrófono - Descripción de los equipos de medición y micrófonos - Método utilizado para la evaluación - Método para promediado de cada posición - Método para promediado de todas las posiciones - Tabla resultados de la medición - Fecha de medición y nombre

2.2.2. ISO 3382-2 Esta norma está realizada para la medición de tiempos de reverberación en recintos ordinarios, especifica los diferentes procedimientos de medición, los equipos necesarios, la cantidad de posiciones de mediciones, el método para evaluar los datos y como presentar el informe de dicha medición. Los equipos requeridos en esta norma son: - Fuente omnidireccional - Micrófonos omnidireccionales - Micrófono con medidas pequeñas (diafragma 14 mm- 27 mm) Por otra parte la cantidad de posiciones de micrófono y fuente va relacionada con el método que se quiera realizar, en la tabla 1 se puede apreciar con más claridad.

44

Tabla 1 Numeración mínimos de posiciones y mediciones Norma 338220

control ingeniería precisión

Combinaciones fuente-micrófono 2 6 12

Posiciones fuente >= 1 >=2 >=2

posiciones micrófono > =2 >=2 >=3

Numero de decrecimientos en cada posición (método ruido interrumpido )

1 2 3

Ninguna posición de micrófono debe estar a cierta distancia de la fuente, por lo que se plantea la formula No. 9 evitándolo.

√

10 (9)

Donde: V es el volumen C es la velocidad del sonido T es una estación de tiempo de reverberación esperando La norma propone 2 métodos de medición, el método de ruido interrumpido y el método de respuesta impulsiva integrada. Por el método de ruido interrumpido, se debe garantizar que la curva de decaimiento empiece al menos 35 dB por encima del ruido de fondo. Por lo que podría ser un inconveniente, ya que en muchos lugares el ruido de fondo que se tiene es demasiado elevado, por lo que sería difícil generar un ruido por encima de 35 db del ruido de fondo. Para el segundo método se puede utilizar señales impulsivas como disparos, garantizando que la fuente en si no sea reverberante. Por último el informe que indica la norma debe incluir lo siguiente:

- Declaración afirmando que la medición se realizó rigiéndose en dicha norma - Toda información que sea necesaria para identificar el recinto - Esquema del recinto - Volumen del recinto - El estado del recinto - Únicamente por el método de precisión temperatura y humedad relativa - Tipo de fuentes acústicas

20

Norma ISO 3382-2

45

- Descripción de la señal acústica - El grado de precisión (control, ingeniería, precisión) incluyendo las posiciones de la

fuente y micrófono - Descripción de los equipos de medición y micrófonos - Método utilizado para la evaluación - Método para promediado de cada posición - Método para promediado de todas las posiciones - Tabla resultados de la medición - Fecha de medición y nombre

3. Metodología

3.1. Enfoque de la investigación

El enfoque de este proyecto es empírico- analítico ya que después de realizar el software se realizaran una serie de pruebas comparativas que permitirán el análisis de los resultados que se pueden llegar a obtener con la aplicación.

3.2. Línea de investigación UBS/ Sub-línea de facultad/ Campo Temático del programa

Figura 8. Líneas de investigación

46

3.3. Técnicas de recolección de información Por medio de la norma ISO 3382-2, la cual señala el procedimiento para medir tiempo de reverberación en recintos cerrados, y utilizando el software EASERA, micrófono de medición y una señal impulsiva, se obtendrá dicho tiempo de reverberación. Dicha norma indica 6 posiciones de micrófono y 2 de fuente, por lo se obtiene más de 1 resultado por medición, haciéndose necesario promediar todos los resultados. Posteriormente se desarrollará la aplicación pretendida para el teléfono móvil, por medio del software Eclipse, el cual facilita realizar proyectos de manera gratuita en diferentes lenguajes de programación como C++, java,JPS, entre otros; con los cuales se crean aplicaciones Android. Una vez desarrollada la aplicación se procede a realizar el estudio comparativo entre los resultados arrojados por la misma y los obtenidos a partir del software EASERA. Por otra parte para poder calibrar el micrófono que se encuentra integrado al teléfono móvil se realizará un análisis comparativo entre el sonómetro Svantek 943ª y el teléfono móvil mencionado. Los sitios donde se realizaron las mediciones para luego hacer un análisis comparativo entre la aplicación y un sistema especializado en esta área, fueron los 3 estudios de la Universidad de San Buenaventura Sede Bogotá.

3.4. Población y muestra Se realizaron 3 mediciones en los 3 estudios de grabación de la Universidad San Buenaventura Sede Bogotá y de acuerdo con la ISO 3382 en cada una de estas mediciones se escogieron 6 posiciones diferentes para el micrófono y con 3 repeticiones en cada una de ellas. De acuerdo con esto la población que se obtuvo son las 3 distintas mediciones en los diferentes estudios de grabación y nuestra muestra va a ser una de estas 3 mediciones.

3.5. Hipótesis La aplicación permitirá el cálculo de la suma de niveles de presión sonora, coeficientes de ABS y Rt, de forma teórica; por otra parte logrará la obtención de una señal impulsiva para luego analizarla de forma tal que obtenga el Rt de la misma.

47

3.6. Variables

3.6.1. Variable Independiente Las variables independientes de este proyecto son la respuesta del micrófono en cuanto a sensibilidad y respuesta frecuencial, y los lugares en los cuales se van a realizar las mediciones teniendo en cuenta parámetros como la temperatura y humedad relativa.

3.6.2. Variable dependiente Las variables dependientes son la respuesta al impulso ya que dependen de factores como la respuesta del micrófono. Por otra parte el desarrollo del algoritmo va a estar dependiendo de las librerías que tenga la plataforma Android, al lenguaje de programación que maneja dicha plataforma y a los teléfonos móviles que la soportan.

4. Cronograma

ETAPA I Captura de la señal (4meses) -Análisis en frecuencias del micrófono perteneciente al Tablet A500 (8 semanas) -Realizar un algoritmo que me permita filtrar la señal de forma que la respuesta del micrófono sea plana (8 semanas) ETAPA II Análisis de la señal (3 meses) -Desarrollar un algoritmo que me permita calcular por medio de la integral de Schroeder

ETAPA III Obtención de los parámetros teóricos (3 meses) -Cálculo de Coeficiente ABS (2 semanas) -Cálculo de Rt (3 semanas) -Suma de niveles de presión sonora (3 semanas) -Correcciones con las tablas de ponderación (4 semanas) ETAPA IV Análisis comparativo (2 mes) -Mediciones con sistemas especializados (3 semanas) -Mediciones con la aplicación (3 semanas)

48

-Comparación analítica (2 semanas) Tiempo 12 meses

Tabla 2. Cronograma

49

5. Recursos y presupuestos

5.1. Recursos físicos Para el completo desarrollo del proyecto, fue necesario recurrir a diferentes investigaciones sobre programaciones en Java, captura de señal y procesamiento de la misma. En la biblioteca de la Universidad San Buenaventura Sede Bogotá se encuentran algunas investigaciones que aportan estos temas, y las otras que tienen acceso gratuito vía internet. Por otra parte las mediciones se van a realizar en los estudios de la Universidad San Buenaventura Sede Bogotá con los equipos que allí se encuentran.

5.2. Recursos financieros Para este proyecto se requirió un recurso financiero de 15'150.000.oo pesos el cual aplico de la siguiente manera:

Tabla 3.Presupuesto global

PREPUESTO GLOBAL DEL TRABAJOS DE GRADO (Pesos Colombianos)

Rubros Fuentes

TOTAL Estudiantes END

Personal 9'600.00.oo 9'600.000.oo

Equipos 2'115.000.oo 3'000.000.oo 5'115.000.oo

Otros 150.000.oo 150.000.oo

TOTAL 15'150.000.oo

Tabla 4. Descripción gastos personales

DESCRIPCION DE LOS GASTOS DE PERSONAL (Pesos Colombianos)

Nombre de estudiantes Dedicación Semanas Fuentes

TOTAL Estudiantes END

Ana Teresa Cuervo B. 10 Horas 9'600.000.oo 9'600.000.oo

TOTAL 9'600.000.oo

50

Tabla 5. Descripción equipos.

DESCRIPCIÓN EQUIPOS (Pesos Colombianos)

Descripción Equipos Fuentes TOTAL

Estudiantes END

Sonómetro 3'000.000.oo 3'000.000.oo

Licencia Android Gratuita NA

Portatil 1'600.000.oo 1'600.000.oo

Celular 515.000.oo

514.900.oo

TOTAL 2'115.000.oo 3'000.000.oo 5'115.000.oo

Plataforma android gratuita Sonómetro Equipo de medición Portátil 1'600.000.oo Samsung Galaxy SII mini 515.000.oo Hora de Ingeniería 30.000.oo Sin embargo, algunos de estos elementos de trabajo, ya se encuentran adquiridos como son el sonómetro, el equipo de medición y el portátil. Por lo que el recurso financiero se reduciría solo al teléfono móvil Samsung Galaxy SIII mini (515.000.oo).

6. Desarrollo ingenieril Este proyecto está dividido en 3 grandes secciones: -Suma de niveles (Digitación de datos) -Cálculo de coeficientes de absorción y Rt (Digitación de datos) -Cálculo Rt por medio de captura de un impulso El primero de ellos (6.1. Suma de niveles) hace referencia a la primera pestaña con la que se va a encontrar el usuario. En esta sección se mostrara el proceso que se realizó para obtener el algoritmo que permitiera la suma de niveles con diferentes ponderaciones y la representación gráfica de los resultados obtenidos por banda de octava. El siguiente segmento (6.2. Calculo de coeficientes de absorción y Rt), muestra la segunda pestaña en con la que el usuario podrá, por medio de la digitación de datos, calcular el Rt del recinto y los coeficientes de absorción totales de la sala. Para lograr esto se expondrá en este segmento el algoritmo que se tuvo que desarrollar para obtener estos parámetros. Y finalmente la sección en la cual se presenta el proceso que se debió realizar para la

51

captura de una señal impulsiva y el cálculo de Rt de la misma (6.3.Calculo de Rt por medio de captura de un impulso).

Figura 9. Vista aplicación primera pestaña (Suma de Niveles)

Figura 10. Vista aplicación segunda pestaña (Rt

teórico)

52

Figura 11. Primera vista aplicación tercera pestaña (Rt practico)

Figura 12. Segunda vista aplicación tercera pestaña (Rt practico)

53

6.1. Suma de niveles Esta sección como su nombre lo indica cuenta con una tabla donde el usuario puede ingresar los valores de dB por banda de octava e irlos sumando, recreando una escena de varias fuentes sonoras. Al igual que una sección final en la que puede “filtrar” estos resultados con las diferentes ponderaciones que se tiene (A,B,C). Para este algoritmo se basa en la fórmula No. 10:

∑

21 (10)

Dentro del algoritmo cada banda de octava tiene el mismo proceso, así el usuario empieza a ingresar dato por dato; el programa los va tomando y los ingresa en un “sumador”, en el que se hace la primera parte del cálculo:

(

) (

) (11)

Al tener el resultado de esta suma, el algoritmo se encarga de llevarlo a la parte restante de la fórmula:

(12) Finalmente el usuario por medio de unos checkbox elige si desea ver los resultados de manera lineal o las diferentes ponderaciones existentes. Para esto se utilizó la tabla No. 6 contenida en el libro Fundamentos de Ergonomía de Pedro Mondelo, Enrique Gregori y Pedro Barrau en 1999, la cual tiene el siguiente contenido:

Tabla 6. Ponderaciones 22

Frecuencia en Hz Curva A

(dB) Curva B

(dB) Curva C

(dB) Curva D

(dB)

63 -26,2 -9,3 -0,8 -11

125 -16,1 -4,2 -0,2 -6

250 -8,6 -1,3 0 -2

500 -3,2 -0,3 0 0

1000 0 0 0 0

2000 1,2 -0,1 -0,2 8

4000 1 -0,7 -0,8 11

8000 -1,1 -2,09 -3 6

16000 -6,6 -8,5 -8,5 0

21

(KUTTRUFF, Room Acoustics, 2009) 22

(MONDELO & GREGORI, Fundamentos Ergonomía , 1999)

54

Para así obtener los resultados de manera escrita como gráfica.

Figura 13. Diagrama de flujo para la primera pestaña (Suma de niveles)

Luego de tener el algoritmo matemático para realizar la suma de niveles con o sin ponderación, se decidió graficar dichos resultados para tener una mayor interacción entre el usuario y la aplicación, para esto fue necesaria la utilización del método conocido dentro de Android como Canvas. Ya que aunque existen librerias como “Achartengine” o “Androidplot”, ninguna de estas permite tener una distribución logarítmica en sus ejes. Teniendo en cuenta que este método permite dibujar cualquier cantidad de figuras geométricas, textos, etc; se crearon figuras correspondientes a cada resultado para lograr la distribución logarítmica que se quería. En las figuras 12, 13 ,14 y 15 se puede apreciar los pasos que debe seguir el usuario para sumar niveles de presión sonora.

55

Figura 14. Primer paso de la primera pestaña (Suma de niveles)

El usuario debe ingresar los datos en esta columna, completando todos los espacios de las diferentes frecuencias.

Figura 15. segundo paso de la primera pestaña (Suma de niveles)

Luego de digitar los datos el usuario debe pulsar el botón “sumar” para que la aplicación pueda ingresar los datos y empezar la suma de niveles.

56

Figura 16. Resultados primera pestaña (Suma de niveles)

Los resultados se presentan de manera escrita y gráfica, relacionándose por medio de colores.

Figura 17. Uso de las ponderaciones en la primera pestaña (Suma de niveles)

Finalmente para hacer uso de las ponderaciones el usuario debe elegir uno de los checkbox correspondiente a la ponderación que desee utilizar y volver a pulsar el botón “sumar”.

57

6.2. Cálculo de coeficientes de absorción y Rt En este caso se busca que el usuario pueda calcular los coeficientes de absorción por banda ,Rt y distancia critica de un recinto por medio de la fórmula de Schroeder, en la cual el usuario va a necesitar las medidas del recinto, la cantidad de cada material que se encuentre en el mismo y la directividad de la fuente. Para este cálculo se necesitaran 2 formulas principales, la primera es la No. 13 que es el cálculo de Rt:

23 (13)

Donde V hace referencia a Volumen del recinto y Atotal al área de absorción total del mismo. Y por otra parte tenemos la No.14 de cada coeficiente de absorción por banda.

24 (14)

Donde St hace referencia a superficie total del recinto. Ambas fórmulas se podrían aplicar para cada banda de octava, sin embargo el Rt solo se calculara para las bandas medias(500 Hz y 1KHz), teniendo en cuenta normas internacionales como por American National Standards Institute (ANSI) S.12.60 (2002), Building Bullenti 93 (2003), Normas Basicas de la Edificación (NBE,2005), Standards Australia/Standards New Zealand 2460 (AS/NZS,2000),entre otras; Coinciden entregando resultados con tiempos de reverberación en estas bandas. Para esto el usuario ingresa los datos del recinto donde se van a utilizar tanto para el volumen como para la St.

25 (15)

( ) ( ) 15 (16)

Luego se encontrará con un listado desplegable de tipos de materiales en el que seleccionara uno y la cantidad del mismo, así el algoritmo puede por medio de su base de datos reconocer dicho material y sus coeficientes de absorción por banda de octava, para

23

(BERANEK, Analysis of Sabine and Eyring equations and their application to concert hall audience and

chair absorption, 2006) 24

Analysis of Sabine and Eyring equations and their application to concert hall audience and chair absorption 25

(MIYARA, Acústica y sistemas de Sonido, 2006)

58

luego multiplicar dichos coeficientes con la cantidad de material ingresado. Estos datos obtenidos ingresan a un “sumador”, de manera que cada vez que el usuario desee ingresar un nuevo material este se sumara con el anterior obteniendo así el Atotal por banda, como se ve en la formula No.17.

∑ 15 (17)

Los materiales a los cuales el usuario tiene acceso se encuentran en la tabla No. 7, con sus correspondientes coeficientes de absorción por banda de octavas, ya que estas están avaladas por American National Standards Institute (ANSI) en Preferred Frequencies and Band Numbers for Acoustical Measurements Available.

Tabla 7. Coeficientes de absorción. 26

Tipo de material Coef. 63 Coef. 125

Coef. 250

Coef. 500

Coef. 1000

Coef. 2000

Coef. 4000

Coef. 8000

Coef. 16000

Ladrillo pintado 0,03 0,01 0,01 0,02 0,02 0,02 0,02 0,02 0,02

madera 0,1 0,1 0,1 0,05 0,05 0,04 0,04 0,04 0,04

Alfombra 0,2 0,2 0,25 0,35 0,4 0,5 0,75 0,75 0,75

Vidrio 0,03 0,04 0,04 0,03 0,03 0,02 0,02 0,02 0,02

Hormigón sin pintar 0,3 0,01 0,01 0,02 0,02 0,03 0,03 0,03 0,03

Al obtener estos Atotal por banda de octava se divide cada uno en St para tener finalmente nuestro coeficiente de absorción por banda de octava, como se puede ver en la formula No.18.

27 (18)

Por otro lado para el Rtmid se utiliza el Atotal solo de las bandas de 500 Hz y 1 KHz y se divide en 2:

17 (19)

Para así finalmente aplicar la fórmula de Schroeder para el cálculo de Rt mid, está en la formula No.20 26

(LOPEZ CEBRIAN, Acústica para la arquitectura) 27

Analysis of Sabine and Eyring equations and their application to concert hall audience and chair absorption

59

17 (20)

Finalmente esta pestaña cuenta con el cálculo de otro parámetro acústico importante, como lo es la distancia critica. Su cálculo está basado en la formula No.21

√ 28 (21) Donde, Q es el factor de directividad de la fuente sonora. Y R hace referencia a la constante de la sala y está representado matemáticamente por la fórmula número 8.

18 (22)

Donde, α es el coeficiente medio S es la superficie total de la sala

28

(KUTTRUFF, Room Acoustics, 2009)

60

Figura 18. Diagrama de flujo para la segunda pestaña (Rt teórico)

Figura 19. Ingreso de datos segunda pestaña (Rt teórico)

61

En esta segunda pestaña el usuario se encontrara con la sección de ingreso de datos. Inicialmente con las medidas del recinto, para luego encontrarse con el tipo de material y cantidad del mismo. El usuario al digitar estos datos debe pulsar el botón para que la aplicación ingrese los datos, y cada vez que el usuario desee ingresar un nuevo material debe pulsarlo.

Figura 20. Resultados segunda pestaña (Rt teórico)

Para finalmente presentar una tabla de resultados. Junto con una gráfica, en la cual se pueden apreciar los coeficientes de absorción obtenidos.

Figura 21. Grafica resultados segunda pestaña (Coeficientes de ABS)

62

6.3. Cálculo de Rt por medio de captura de un impulso

En este caso el algoritmo no se basa en una fórmula sino en la captura de un audio. Para ello se utilizó un vector inicialmente vacío el cual por medio de un “loop” se va a ir ocupando por los datos del audio que se está grabando. Este proceso se repetirá hasta que el usuario decida detenerlo. Estos datos obtenidos a su vez se introducirán en la fórmula No.23

(23) Para así obtener los niveles de presión sonora que se mostraran como resultados junto al Rt. Para poder calcular este último, el algoritmo recorre el vector anteriormente nombrado obtiene el valor máximo del mismo. Al obtener dicho valor sigue recorriendo el vector hasta conseguir 2 valores, el primero de ellos es el tiempo que corresponde a los primeros 5 dB de decaimiento y el segundo corresponde al instante de tiempo en que la señal decae hasta 35 dB, si logra encontrar estos 2 valores, se restan (tiempo correspondiente al decaimiento de los primeros 5 dB y el tiempo en el que se tiene un decaimiento de 35 dB) para así obtener T30, en el caso que no lo encuentre, busca un nuevo valor máximo y repite el mismo proceso. Finalmente se debe tener en cuenta que Rt hace referencia al cálculo de T60, pero teniendo en cuenta el rango dinámico del micrófono del celular, que no alcanza a obtener este decaimiento, por lo que el dato que resulta de la resta (T30) se tiene que extrapolar a un T60.

63

Figura 22. Diagrama de flujo tercera pestaña (RT practico)

64

Figura 23. Primera vista tercera pestaña (Rt práctico)

La primera ventana con la que se encontrara el usuario es solo un botón donde puede activar la grabación.

Figura 24 Segunda vista tercera pestaña (Rt Práctico)

Al pulsarlo comenzara la grabación y dibujara la señal en tiempo real, calculando la amplitud de la misma y si se encuentra un impulso durante la grabación calculara el Rt del mismo.

65

6.3.1. Calibración Para esta última pestaña fue necesario realizar una calibración, ya que la sensibilidad del micrófono del teléfono móvil Samsung Galaxy SIIi mini no se encuentra referenciada en las especificaciones técnicas. Una limitante que se deber tener en cuenta en todos los dispositivos móviles son las características propias de cada uno, como la sensibilidad, la directividad, la respuesta en frecuencia, etc. Por ende la señal capturada variará en cada dispositivo Junto con la calibración realizada. Se había pensado utilizar la norma IEC 61094-1:2000, pero teniendo en cuenta que el micrófono del celular está integrado en el mismo y su remoción implicaría un posible daño en el teléfono móvil se cambió el sistema de medición. Es por esto que se realizó una calibración con la ayuda de un sonómetro y una fuente; e ir comparando los decibeles recibidos por el sonómetro y los recibidos por la aplicación. Para esto se utilizó el sonómetro Svantek 943 y una cabina Mackie SRM 450 capaz de reproducir ruido rosa. El teléfono móvil se ubicó al lado del sonómetro y a 1 metro de la fuente sonora, buscando con esto tener la mayor precisión entre las dos herramientas de medición y minimizando la incidencia que pueda tener los modos de vibración propios de la sala. Se realizaron pruebas comparativas cada 3 db; a medida que se realizaba la comparación se iba ejecutando la correspondiente corrección en la aplicación.

66

Figura 25. Posición equipos de calibración 1

Figura 26. Posición equipos de calibración 2

Al alcanzar niveles superiores a los 80 db se pudo apreciar que el rango dinámico del micrófono correspondiente al teléfono móvil Samsung Galaxy SII mini no permite la captura de señales con niveles de presión sonora superiores a 80 db, por lo que se realizó la calibración entre valores de 45 db (valor mínimo) y 80 db (valor máximo) aproximadamente. Esto valores máximos y mínimos que se descubrieron a lo largo de la medición, no se tenían al comienzo de la investigación; y los cuales son muy importantes al momento de realizar la medición de Rt, ya que el valor máximo que puede captar el micrófono del teléfono móvil Samsung Galaxy SII mini es de 80 dB y se pretende encontrar el decaimiento de 60 db, el usuario tendría que medir en un recinto con ruido de fondo máximo de 20 db, lo cual es casi imposible de encontrar. Es por esta razón que el algoritmo debió ser modificado y a cambio de medir un decaimiento de 60 db, se medirá un decaimiento de 30 db y se realizará una extrapolación del dato obtenido. Logrando que el usuario tenga la posibilidad de tener un ruido de fondo máximo de 50 db.

67

Luego de realizar este proceso cada 3 db, se realizó una prueba que a partir en 45 db se iba aumentado su nivel hasta alcanzar los 80 db de manera continua. Con el objetivo de corroborar la calibración hecha anteriormente. En la tabla No. 8 se puede observar el comportamiento tanto del sonómetro Svantek 943 y el del teléfono móvil Samsung Galaxy SII mini.

Tabla 8. Prueba de calibración con sonómetro Svantek 943

Prueba calibración con Sonómetro

Sonómetro (dB)

Cel. Calibrado (dB)

Cel. Sin Calibrar (dB)

80-78

80-78

89-87

76.9-75.9

76-74

85-81

71.1-70.4

72

79-78

72-71

72-69

80-79

67-67.2

67-66

77-76

65.7-64.6

66-65

75-74

65-64.4

65-64

75-74

61.5-61.2

61-60

72-71

58.5

58

70-68

58

58-56

68-67

55.6-54.1

52

63-62

50.1-49.7

48

48-47

47.8-46.2

45

43-42

Basándose en la tabla 8, se puede observar que la diferencia entre el sonómetro Svantek 943 y el teléfono móvil Samsung Galaxy SII mini, en casi todos los niveles de presión sonora, es entre 10 y 8 db, sin embargo a bajos niveles esta diferencia disminuye y se iguala en el rango de 50 db y 48 db. Luego de realizar la calibración se puede observar mayor homogeneidad entre los valores del sonómetro Svantek 943 y el teléfono móvil Samsung Galaxy SII mini, teniendo diferencias máximas de 2 db. Obteniendo un promedio de 1.13 dB y una desviación estándar de 0.74. En la figura No. 26 se alcanza a reconocer un poco las dos medidas, tanto la del sonómetro como la del Samsung galaxy SIII mini. No se tiene mayor claridad porque fue tomado de un video, ya que no fue posible obtener una foto clara de las pantallas de los instrumentos gracias a la calidad de la cámara y la luminosidad del teléfono.

68

Figura 27. Calibración

6.3.2. Repuesta en frecuencia del teléfono móvil Samsung Galaxy SII mini

Otro parámetro que influye en las mediciones que se pretenden realizar, es la respuesta en frecuencia del micrófono del dispositivo móvil Samsung Galaxy SIII mini; existen estudios relacionados con mediciones a otras referencias de dispositivos móviles como iPhone 3G, IPad, entre otros. Dentro de estas investigaciones se incluyen, los dispositivos móviles de la marca Samsung, en los que afirman que este tipo de dispositivos tienen una respuesta en frecuencia similar a la del iPhone, sin embargo para tener una mayor seguridad de esto se pretende realizar un estudio frecuencial del micrófono de interés. Para esto se necesitó la fuente omnidireccional 01db, OMNI-12, software EASERA, Interface M-Audio Fast Track Pro, una aplicación dentro del celular que grabe archivos de audio con extensión .WAV como Tape a Talk, software de analizador de frecuencia como Sonic Visualiser; y el micrófono de medición Behringer ECM 8000, para monitorear la señal que se estaba reproduciendo. Se colocó el micrófono de medición Behringer ECM 8000 junto al dispositivo móvil Samsung Galaxy SIII mini a 1 metro de la fuente omnidireccional 01db, al tener estas posiciones, se procedió a reproducir ruido rosa por medio del software EASERA y se grabó con el celular por medio de la aplicación Tape a Talk. Esto procedimiento se repitió 10 veces para tener mayor garantía en la medición.

69

Luego de tener los 10 archivos .WAV se importaron al software Sonic Visualiser en el cual por medio de un espectrograma se analiza el espectro en frecuencia, como se muestra en la figura No. 28. En esta se puede ver el comportamiento de 2 de las 10 mediciones.

Figura 28. Analizador de espectro

En la figura No. 29, se puede observar la posición que se utilizó para realizar esta medición.

70

Figura 29. Medición respuesta frecuencial

6.3.3. Medición Como se ha dicho anteriormente, el proyecto realizó mediciones en los diferentes estudios de la Universidad San Buenaventura Sede Bogotá, con el sistema que cuenta la Universidad y con la aplicación desarrollada en este proyecto. Con el objetivo de realizar pruebas comparativas entre las mismas y poder determinar entonces la fidelidad de la aplicación La medición que se realizo estuvo basada en la norma ISO 3382-2 teniendo en cuenta la magnitud del espacio. Esta norma propone 2 métodos de medición, el primero de ellos es conocido como ruido interrumpido; este método propone por medio de una fuente, lo más omnidireccional posible, reproducir ruido hasta alcanzar un nivel de presión sonora superior al ruido de fondo de mínimo 35 db, luego de alcanzar esto, en un determinado tiempo se interrumpe dicha fuente obteniendo así un decaimiento. Por otra parte el segundo método propone mantener el recinto en reposo y en un instante t, emitir una fuente impulsiva (disparo, globo, etc..) y a partir del decaimiento de la misma calcular el Rt.

71

Aunque ambos métodos tienen efectividad alta, el método de ruido interrumpido requiere una fuente, por lo que para este proyecto no es viable teniendo en cuenta que este busca la menor cantidad de equipos en la medición, además de esto el nivel de la fuente debe estar por encima del ruido de fondo por lo menos 35 dB; teniendo en cuenta que el teléfono tiene un rango dinámico que no permite niveles de presión sonora superiores a 80 dB, el ruido de fondo tendría que ser máximo de 45 dB, lo cual en muchos casos no es posible de encontrar. Por lo que el método de medición indicado para este caso es fuente impulsiva. Por otra parte dentro del método de fuente impulsiva, existen diferentes fuentes impulsivas como disparos, globos, etc. Sin embargo, teniendo en cuenta el rango dinámico del celular (80 dB), se escogió globos de tamaño pequeño (calibre 9), con los cuales se puede tener niveles de presión sonora inferiores a 80 dB. Por otra parte la norma exige tener un mínimo de 2 posiciones de fuente, 6 de micrófono y 3 repeticiones por cada punto. Estos puntos deben tener una separación mínima entre cada uno de ellos, dada por la siguiente formula:

√

29 (22)

Donde V es el volumen C es la velocidad del sonido T es una estación de tiempo de reverberación esperando Partiendo de esta separación mínima se realiza una cuadricula indicando la posición de cada punto de fuente y micrófono .Antes de comenzar la medición se debe realizar una calibración de entrada; Luego de esto se procede a realizar la medición. Teniendo en cuenta la cantidad de datos obtenidos se debe hacer una promediación de los mismos obteniendo finalmente el Rt del recinto.

6.3.3.1. Medición de Rt en el estudio de grabación 5.1 Para esta medición se utilizaron los siguientes equipos:

- Software EASERA - Micrófono de medición Behringer ECM 8000 - Interface M-Audio Fast Track Pro

29

Norma ISO 3382

72

- Computador portátil - Samsung galaxy SIII mini

Otros objetos utilizados fueron

- Cinta métrica - Globos - Alfiler - Cámara fotográfica

Las medidas del recinto son: Ancho 4.1 m. Alto 3.1 m. Largo 6.2 m. Aplicando la fórmula para la distancia mínima teniendo en cuenta las medidas anteriormente nombradas, con una estimación de 0.4 seg y una velocidad de 340 m/s. Se obtiene que la mínima distancia es de 0.9 metros. Por lo que se realizó la siguiente cuadricula para las posiciones de micrófono y fuente. Las coordenadas de cada posición de micrófono y fuente están dadas en la tabla No.9

Tabla 9. Posiciones de micrófono y fuente Estudio 5.1

Micrófono/Fuente Eje X (m) Eje Y (m)

Micrófono 1 1 1.5

Micrófono 2 1 3

Micrófono 3 1 4.5

Micrófono 4 3 4.5 Micrófono 5 3 3

Micrófono 6 3 1.5

Fuente 1 2 3

Fuente 2 2 4.5

73

Figura 30. Posición fuente medición estudio 5.1

Figura 31. Posición micrófonos medición estudio 5.1

En cada una de estas posiciones se colocó de manera simultánea el micrófono de medición junto con el teléfono móvil Samsung galaxy SIII mini. Se utilizaron globos como señal impulsiva, sin embargo estos no podían ser de gran tamaño dado que el nivel de presión sonora no podía ser mayor de 80 db y teniendo en cuenta que el ruido de fondo estaba entre 45 y 48 dB. Luego se realizó la correspondiente medición y se obtuvieron los datos de cada posición.

74

Tabla 10. Datos obtenidos con el micrófono de medición y con el teléfono móvil Samsung galaxy SIII mini

Estudio 5.1

Micrófono medición (seg) Samsung galaxy SIII mini (seg)

Fuente 1 Fuente 2 Fuente 1 Fuente 2

Micrófono 1 0,386666667 0,323333333 0,430666667 0,449333333

Micrófono 2 0,326666667 0,316666667 0,439333333 0,443333333

Micrófono 3 0,32 0,333333333 0,410666667 0,43

Micrófono 4 0,33 0,32 0,463333333 0,424

Micrófono 5 0,353333333 0,333333333 0,45 0,434

Micrófono 6 0,346666667 0,346666667 0,438 0,442666667

T60 promediado 0,346666667 0,437944444

Como se puede observar el T60 promediado con el micrófono de grabación es 0,346 segundos mientras que el del teléfono móvil Samsung galaxy SIII mini es de 0,437 segundos, lo que nos da un margen de error de 0,091 seg que corresponde a un 26,33% aproximadamente. Para ver tabla completa diríjase al anexo H.

Figura 32. Ubicaciones micrófono de medición y teléfono móvil Samsung galaxy SIII mini estudio 5.1

75

Figura 33. Equipo utilizado medición estudio 5.1

Figura 34. Medición de Rt estudio 5.1

76

6.3.3.2. Medición de Rt en el estudio de grabación Digital Para esta medición se utilizaron los siguientes equipos:

- Software EASERA - Micrófono de medición Behringer ECM 8000 - Interface M-Audio Fast Track Pro - Computador portátil - Samsung galaxy SIII mini

Otros objetos utilizados fueron

- Cinta métrica - Globos - Alfiler - Cámara fotográfica

Las medidas del recinto son: Ancho 5.4 m. Alto 3.1 m. Largo 6.2 m. Aplicando la fórmula para la distancia mínima teniendo en cuenta las medidas anteriormente nombradas, con una estimación de 0.5 seg y una velocidad de 340 m/s. Se obtiene que la mínima distancia es de 1.1 metros. Por lo que se realizó la siguiente cuadricula para las posiciones de micrófono y fuente. Las coordenadas de cada posición de micrófono y fuente están dadas en la tabla No.11

Tabla 11. Posiciones micrófonos y fuente estudio digital

Micrófono/Fuente Eje X (m) Eje Y (m)

Micrófono 1 4 1

Micrófono 2 4 3.11

Micrófono 3 4 5.2 Micrófono 4 1.8 5.2

Micrófono 5 1.8 3.11

Micrófono 6 1.8 1

Fuente 1 2.9 3.1

Fuente 2 2,9 5.2

77

Figura 35. Posición fuente medición estudio Digital

Figura 36. Posición micrófonos medición estudio Digital

En cada una de estas posiciones se colocó de manera simultánea el micrófono de medición junto con el teléfono móvil Samsung galaxy SIII mini. Se utilizaron globos como señal impulsiva, sin embargo estos no podían ser de gran tamaño dado que el nivel de presión sonora no podía ser mayor de 80 db y teniendo en cuenta que el ruido de fondo estaba entre 45 y 48 dB. Luego se realizó la correspondiente medición y se obtuvieron los datos de cada posición.

78

Tabla 12. Datos medición estudio Digital

Estudio Digital

Micrófono medición(seg) Samsung galaxy SIII mini (seg)

Fuente 1 Fuente 2 Fuente 1 Fuente 2

Micrófono 1 0,296666667 0,306666667 0,378 0,368

Micrófono 2 0,303333333 0,306666667 0,398666667 0,387333333

Micrófono 3 0,303333333 0,29 0,39 0,374666667

Micrófono 4 0,316666667 0,31 0,372666667 0,356

Micrófono 5 0,296666667 0,29 0,374 0,466666667

Micrófono 6 0,286666667 0,323333333 0,36 0,374666667

T60 promediado 0,3025 0,383388889

Como se puede observar el T60 promediado con el micrófono de grabación es 0,3 segundos mientras que el del teléfono móvil Samsung galaxy SIII mini es de 0.383 segundos, lo que nos da un margen de error de 0.08 seg que corresponde a un porcentaje de error de 22,8% aproximadamente. Para ver tabla completa diríjase al anexo I.

79

Figura 37. Equipos utilizados medición estudio digital

Figura 38. Posiciones micrófono de medición y teléfono móvil Samsung galaxy SIII mini estudio digital

Figura 39. Medición estudio Digital

80

6.3.3.3. Medición de Rt en el estudio de grabación Hibrido Para esta medición se utilizaron los siguientes equipos:

- Software EASERA - Micrófono de medición Behringer ECM 8000 - Interface M-Audio Fast Track Pro - Computador portátil - Samsung galaxy SIII mini

Otros objetos utilizados fueron

- Cinta métrica - Globos - Alfiler - Cámara fotográfica

Las medidas del recinto son: Ancho 5 m. Alto 3.1 m. Largo 6.32 m. Aplicando la fórmula para la distancia mínima teniendo en cuenta las medidas anteriormente nombradas, con una estimación de 0.5 seg y una velocidad de 340 m/s. Se obtiene que la mínima distancia es de 1.5 metros. Por lo que se realizó la siguiente cuadricula para las posiciones de micrófono y fuente.

81

Figura 40. Posición fuente medición estudio Hibrido

Figura 41. Posición micrófono medición estudio Hibrido

Las coordenadas de cada posición de micrófono y fuente están dadas en la tabla No.11

Tabla 13. Posiciones micrófonos y fuentes estudio Hibrido

Micrófono/Fuente Eje X (m) Eje Y (m)

Micrófono 1 1.58 1.24 Micrófono 2 3.16 1.24

Micrófono 3 4.74 1.24

Micrófono 4 4.74 3.72

Micrófono 5 3.16 3.72 Micrófono 6 1.58 3.72

Fuente 1 3.16 2.48

Fuente 2 4.74 2.48

En cada una de estas posiciones se colocó de manera simultánea el micrófono de medición junto con el teléfono móvil Samsung galaxy SIII mini. Se utilizaron globos como señal impulsiva, sin embargo estos no podían ser de gran tamaño dado que el nivel de presión sonora no podía ser mayor de 80 db y teniendo en cuenta que el ruido de fondo estaba entre 45 y 48 dB. Luego se realizó la correspondiente medición y se obtuvieron los datos de cada posición.

82

Tabla 14. Datos medición estudio Hibrido

Estudio Hibrido

Micrófono medición Samsung galaxy SIII mini

Fuente 1 Fuente 2 Fuente 1 Fuente 2

Micrófono 1 0,343333333 0,363333333 0,438 0,416

Micrófono 2 0,356666667 0,36 0,451333333 0,445333333

Micrófono 3 0,336666667 0,343333333 0,438666667 0,444666667

Micrófono 4 0,366666667 0,34 0,416666667 0,442

Micrófono 5 0,383333333 0,363333333 0,451333333 0,445333333

Micrófono 6 0,36 0,333333333 0,446 0,448

T60 promediado 0,354166667 0,440277778

Como se puede observar el T60 promediado con el micrófono de grabación es de 0,35 segundos mientras que el del teléfono móvil Samsung galaxy SIII mini es de 0,44

segundos, lo que nos da un margen de error de 0,086 seg, teniendo así un porcentaje de error 28,46% aproximadamente. Para ver tabla completa diríjase al anexo G.

7. Análisis de resultados Para observar y corroborar los resultados de las 2 primeras pestañas se realizaron cálculos comparativos entre un software matemático como es MATLAB y la aplicación desarrollada. Al ingresar lo mismos valores, junto con la base de datos de los materiales y sus coeficientes de absorción, se obtuvieron los mismos resultados, comprobando con esto que la plataforma Android y sus librerías sirven como herramienta para desarrollar aplicaciones con cálculos matemáticos. Por otra parte se le realizó un estudio al micrófono del celular, comenzando con el rango dinámico que este maneja y terminando con su respuesta frecuencial. El primero de ellos se efectuó por medio de una medición comparativa entre el sonómetro Svantek 943 y el celular Samsung galaxy SIII mini, ignorando los modos de vibración de la sala, ya que se ubicaron a menos de 10 cm cada uno, y utilizando una señal que presenta el mismo nivel sonoro en todas sus bandas de octava, como lo es el ruido rosa.

Al realizar esta medición se pudo concluir que el micrófono del dispositivo móvil Samsung galaxy SIII mini tiene una recepción máxima de 80 dB y una mínima de 40 dB, lo cual contribuye al proceso de medición, ya que a partir de ahí se puede escoger de manera acertada el método y la fuente con la que se pretende medir.

83

En este mismo proceso, también se pudo realizar una corrección del nivel de presión sonora que obtiene el micrófono del dispositivo móvil, ya que al realizar un barrido entre 80 dB y 40 dB se pudo obtener la tabla No. 15. Que muestra un incremento de 9 dB.

Tabla 15. Tabla comparativa en dB entre sonómetro y el dispositivo móvil Samsung galaxy SIII mini

Prueba calibración con Sonómetro

Sonómetro (dB)

Cel. Calibrado (dB)

Cel. Sin Calibrar (dB)

80-78

80-78

89-87

76.9-75.9

76-74

85-81

71.1-70.4

72

79-78

72-71

72-69

80-79

67-67.2

67-66

77-76

65.7-64.6

66-65

75-74

65-64.4

65-64

75-74

61.5-61.2

61-60

72-71

58.5

58

70-68

58

58-56

68-67

55.6-54.1

52

63-62

50.1-49.7

48

48-47

47.8-46.2

45

43-42

Luego de realizar un algoritmo que permitiera la corrección correspondiente y al observar con más detenimiento dicha tabla se puede concluir que esta, tiene una desviación estándar de 0.74 dB, un promedio de 1.13 dB, lo cual representaría un porcentaje de error del 2% aproximadamente. El segundo estudio que se le realizó al micrófono del dispositivo móvil Samsung galaxy SIII mini, fue un análisis frecuencial; para esto se utilizó una fuente omnidireccional OMNI-12, Interface M-Audio Fast Track Pro, el software EASERA, una aplicación que permita grabar .WAV en la aplicación (Tape a Talk), un analizador de frecuencias como lo es el software Sonic Visualiser y por último se decidió grabar al mismo tiempo con un micrófono Behringer ECM 8000, para poder tener una guía de lo que se estaba obteniendo. Se procedió a reproducir ruido rosa y a captarlo por medio de la aplicación Tape a Talk para luego importarlo al software Sonico VIsualiser y de esta manera poder conocer la respuesta frecuencial que tiene el micrófono Samsung galaxy SIII mini. Luego de realizar las 10 mediciones se procedió a analizarlas, en la figura No.41 se puede apreciar 2 de las 10 respuestas frecuenciales que se obtuvieron.

84

Figura 42. Analizador de frecuencias

A partir de este espectrograma se pueden concluir varias cosas, la primera de ellas es la poca homogeneidad en todo el espectro frecuencial, se tienen bandas con algunos incrementos y las bandas continuas presentan diminución. Entrando más en detalle se puede observar que para frecuencias superiores a los 10 KHz se empieza a presentar disminuciones considerables y a partir de los 13 KHz, se tiene una captura intermitente de la señal disminuyendo su contribución a casi nula. Por otra parte en frecuencias bajas se tiene un incremento de la señal hasta los 2 KHz como era de esperarse, ya que el dispositivo es diseñado básicamente para el rango de la voz. Sin embargo se tienen otros incremento en bandas de frecuencias como 3.5 KHz, 5kHz, 6.5 KHz y 7.5 KHz aproximadamente. Aunque haciendo una comparación entre estas bandas que presentan realce, se puede notar que a medida que se incrementa la frecuencia el nivel de presión sonora disminuye.

85

Finalmente se tiene disminuciones en bandas de frecuencias como 3 KHz, 4.5 KHz, 5.8 KHz y 7 KHz; y en bandas entre los 9 y los 10 KHz se tiene una respuesta relativamente plana. Luego de realizar estos estudios al micrófono del dispositivo Samsung galaxy SIII mini se realizó un análisis comparativo entre el T60 de una señal impulsiva grabada y un sistema especializado para este tipo de medición, para esto se utilizaron los 3 estudios de la Universidad San Buenaventura Sede Bogotá. La primera medición se realizó en el estudio 5.1 y los datos que se obtuvieron están en la tabla No. 16.

Tabla 16. Resultados medición estudio 5.1

Estudio 5.1

Micrófono medición (seg) Samsung galaxy SIII mini (seg)

Fuente 1 Fuente 2 Fuente 1 Fuente 2

Micrófono 1 0,386666667 0,323333333 0,430666667 0,449333333

Micrófono 2 0,326666667 0,316666667 0,439333333 0,443333333

Micrófono 3 0,32 0,333333333 0,410666667 0,43

Micrófono 4 0,33 0,32 0,463333333 0,424

Micrófono 5 0,353333333 0,333333333 0,45 0,434

Micrófono 6 0,346666667 0,346666667 0,438 0,442666667

T60 promediado 0,346666667 0,437944444

Lo que muestra la tabla No. 16 es la promediación del T60 obtenido, por parte del micrófono de medición, el cual es de 0.34 seg. Mientras que el teléfono móvil Samsung galaxy SIII mini caculo 0.437. Lo que arroja un porcentaje de error de 26.31 % Con motivo de realizar un análisis más detallado de la medición, se realizó la tabla No. 17 en la cual se puede apreciar las diferencias en seg de cada uno de los puntos de medición. Teniendo una diferencia máxima de 0,152 y una mínima de 0,22. Adicional a esto se tiene una desviación estándar de 0,041 seg.

Tabla 17. Diferencias posiciones estudio 5.1

Diferencias estudio 5.1

Fuente 1 Repetición 1 Repetición 2 Repetición 3

Posición 1 0,142 0,048 0,038

Posición 2 0,128 0,118 0,092

Posición 3 0,138 0,102 0,032

Posición 4 0,122 0,124 0,094

Posición 5 0,15 0,088 0,022

Posición 6 0,14 0,086 0,048

Fuente 2 Repetición 1 Repetición 2 Repetición 3

86

Posición 1 0,198 0,084 0,096

Posición 2 0,11 0,152 0,118

Posición 3 0,092 0,122 0,076

Posición 4 0,102 0,118 0,092

Posición 5 0,136 0,118 0,048

Posición 6 0,128 0,104 0,056

En cuanto a la medición realizada en el estudio Digital se pudo conseguir los datos que se muestran en la tabla No. 18

Tabla 18. Resultados medición estudio Digital

Estudio Digital

Micrófono medición(seg) Samsung galaxy SIII mini (seg)

Fuente 1 Fuente 2 Fuente 1 Fuente 2

Micrófono 1 0,296666667 0,306666667 0,378 0,368

Micrófono 2 0,303333333 0,306666667 0,398666667 0,387333333

Micrófono 3 0,303333333 0,29 0,39 0,374666667

Micrófono 4 0,316666667 0,31 0,372666667 0,356

Micrófono 5 0,296666667 0,29 0,374 0,466666667

Micrófono 6 0,286666667 0,323333333 0,36 0,374666667

T60 promediado 0,3025 0,383388889

Estos resultados permiten observar la diferencia de la medición entre el micrófono de medición y el teléfono móvil Samsung galaxy SIII mini, el cual fue de 0,08 seg aproximadamente; lo cual quiere decir que existe un margen de error aproximado a 22,8%. En la tabla No. 19 se puede ver la diferencia en seg de cada uno de los puntos de medición. En ella podemos encontrar una mínima diferencia de 0.028 seg y una máxima de 0.118 seg. Por lo que se puede asegurar que se tiene una desviación estándar de 0.058 seg.

Tabla 19. Diferencias posiciones estudio Digital

Diferencias estudio Digital (seg)

Fuente 1 Repetición 1 Repetición 2 Repetición 3

Posición 1 0,072 0,084 0,088

Posición 2 0,072 0,092 0,122

Posición 3 0,076 0,12 0,064

87

Posición 4 0,062 0,028 0,078

Posición 5 0,09 0,092 0,05

Posición 6 0,064 0,106 0,05

Fuente 2 Repetición 1 Repetición 2 Repetición 3

Posición 1 0,056 0,08 0,048

Posición 2 0,07 0,09 0,082

Posición 3 0,118 0,074 0,062

Posición 4 0,052 0,006 0,08

Posición 5 0,00.39 0,058 0,082

Posición 6 0,024 0,084 0,046

Finalmente se realizó la medición en el estudio Hibrido la cual arrojo los resultados que se pueden apreciar en la tabla 20.

Tabla 20. Resultados medición estudio Hibrido

Estudio Hibrido

Micrófono medición Samsung galaxy SIII mini

Fuente 1 Fuente 2 Fuente 1 Fuente 2

Micrófono 1 0,343333333 0,363333333 0,438 0,416

Micrófono 2 0,356666667 0,36 0,451333333 0,445333333

Micrófono 3 0,336666667 0,343333333 0,438666667 0,444666667

Micrófono 4 0,366666667 0,34 0,416666667 0,442

Micrófono 5 0,383333333 0,363333333 0,451333333 0,445333333

Micrófono 6 0,36 0,333333333 0,446 0,448

T60 promediado 0,354166667 0,440277778

Estos resultados permiten observar la diferencia de la medición entre el micrófono de medición y el teléfono móvil Samsung galaxy SIII mini, el cual fue de 0,075 seg aproximadamente; lo cual quiere decir que existe un margen de error aproximado a 21,29%. Para poder observar mejor el comportamiento de esta medición se tiene la tabla No. 21, en la cual se puede apreciar una diferencia mínima de 0,02 seg y una máxima de 0,144 seg. Otra relación que se puede tomar de acá es la desviación estándar, la cual para este caso es de 0,031 seg.

Tabla 21. Diferencias posiciones estudio Hibrido

Diferencias estudio Hibrido (seg)

Fuente 1 Repetición 1 Repetición 2 Repetición 3

Posición 1 0,062 0,144 0,078

88

Posición 2 0,122 0,112 0,05

Posición 3 0,066 0,15 0,09

Posición 4 0,072 0,002 0,08

Posición 5 0,078 0,062 0,064

Posición 6 0,104 0,086 0,068

Fuente 2 Repetición 1 Repetición 2 Repetición 3

Posición 1 0,1 0,1 0,042

Posición 2 0,06 0,102 0,094

Posición 3 0,118 0,074 0,112

Posición 4 0,132 0,126 0,048

Posición 5 0,11 0,068 0,068

Posición 6 0,114 0,124 0,106

Por lo que se toma estos porcentajes de error para sacar uno general.

Tabla 22. Porcentajes de error

Estudio Porcentaje de error Diferencia en tiempo

5.1 26,33012821 0,091277778

Hibrido 28,46648301 0,086111111

Digital 22,83921569 0,080888889

Total 25,87860897 0,086092593

Este margen de error de 0,086 seg corresponde a un 25.87 % del valor obtenido con un sistema especializado. Este sistema especializado cuenta con un micrófono de medición Behringer ECM 8000, el cual tienen una respuesta en frecuencia plana o lineal; cuenta con una sensibilidad de -60 dB y su directividad es omnidireccional, es decir sin importar la posición en la que se encuentre captara el mismo nivel de presión sonora. Por otra parte se utilizó una Interface M-Audio Fast Track Pro el cual maneja preamplificadores octave el cual proporciona un circuito de alta calidad. Finalmente para el procesamiento de datos se utilizó el software EASERA instalado en un computador Asus N.Series que cuenta con un procesador Intel Core I7. Por otra parte, aunque no existe un estudio específico del celular Samsung galaxy SIII mini, se encuentran diferentes investigaciones acerca del micrófono el cual tiene directividad cardiode que solo capta la señal que se encuentra en la zona frontal del celular; por otra parte en investigaciones como “Acustics and the smartphone” (Brown, Rhys y Evans Lee,2011) habla de una frecuencia de sampleo de 8KHz. Por lo que, según el teorema de Nyquist, solo permitiría replicar una señal de hasta 4KHz; Otro factor que se debe tener en cuenta es la respuesta en frecuencia del micrófono, ya que como se pudo observar en el análisis realizado no se tiene una respuesta plana, en frecuencias altas se tiene un captura intermitente y a partir de 13 KHz es nula, por otra parte en frecuencias bajas hasta los 2 KHz se tiene un incremento considerable, como ocurre de igual manera en bandas como

89

como 3.5 KHz, 5kHz, 6.5 KHz y 7.5 KHz aproximadamente, y una disminución en bandas como 3 KHz, 4.5 KHz, 5.8 KHz y 7 KHz, para finalmente tener una respuesta plana en las bandas de 9 KHZ a 10 KHz. Otro inconveniente que se presenta con el micrófono del dispositivos móvil Samsung galaxy

SIII mini es que tiene una relación señal/ruido de – 82.1 dB y finalmente utiliza una tarjeta integrada Wolfson Micro WM181 para todos los procesos de audio, lo cual disminuye el nivel de procesamiento. En conclusión el porcentaje de error esta entonces determinado por la diferencias entre los dos sistemas utilizados y las características de los mismos. Analizando más detenidamente los resultados en cada una de las mediciones se puede ver en la tabla No. 19 que la cantidad de puntos de medición con porcentaje de error menor al 10 % es de 7, y más del 40% de error en 18 puntos de medición. Mientras que entre 20% y 30% se encuentra la mayor cantidad de puntos coincidiendo con el porcentaje de error general.

Tabla 23. Porcentajes de error con la cantidad de puntos correspondientes

Porcentaje Cantidad de puntos

de medición

Porcentaje según cantidad de puntos

de medición

menos de 10 7 6,481481481

de 10 a 20 23 21,2962963

de 20 a 30 36 33,33333333

de 30 a 40 24 22,22222222

más de 40 18 16,66666667

108 100

90

8. Conclusiones

- Se desarrolló un algoritmo que permite la captura de una respuesta de impulso mediante el software eclipse, el cual permite el desarrollo de aplicaciones para la plataforma Android. Este a su vez tiene una librería conocida como MediaRecorder la cual vincula la señal obtenida con el micrófono del teléfono móvil y el procesamiento de la misma.

- La aplicación desarrollada es una aproximación, no reemplaza a los equipos especializados, ya que su resultado está ligado a diferentes variables independientes. Por lo que sirve como herramienta temporal para el ingeniero, teniendo en cuenta el porcentaje de error obtenido (25.87%).

- En el desarrollo del algoritmo que permitiera la captura de audio, se pudo determinar que la librería MediaRecorder no es posible de probar en el computador sino que tiene que ser directamente en un celular dado los permisos de hardware que requiere.

- Al comparar la señal obtenida por el micrófono, con el sonómetro Svantek 943 se pudo determinar que el micrófono del teléfono móvil Samsung galaxy SIII mini tiene una recepción máxima de 80 db y tiene una recepción mínima de 40 db debido al rango dinámico.

- Al realizar dicha comparación también se puede concluir que el micrófono del mencionado teléfono móvil, a niveles de presión sonora superiores a 50 dB; tiene un incremento de 9 dB aproximadamente, por lo que se procedió a realizar una calibración del mismo.

- La señal obtenida es recorrida por medio de un algoritmo que al leerla encuentra un valor máximo y continua recorriendo el vector en busca de 2 datos, el primero de ellos obtiene el tiempo que corresponde a los primeros 5 db de decaimiento, posteriormente, si este tiene un decaimiento de 35 db, dicho algoritmo, obtiene la diferencia en tiempo entre ambos puntos, para finalmente realizar una extrapolación y poder obtener de esta forma el Rt de una señal impulsiva.

- Al realizar mediciones comparativas de Rt entre un equipo especializado y la aplicación desarrollada en este proyecto, se obtiene un porcentaje de error general de 25.87%.

- Al observar mayor profundidad dichas mediciones se tienen 18 de 108 puntos de medición que se alejan de dicho porcentaje del error alcanzando hasta un máximo de 48%, y por otro lado se encuentran 7 de 108 puntos en los que el porcentaje de error es mínimo 9%.

- El porcentaje de error obtenido no es menor, porque las diferencias entre las especificaciones y las características del equipo especializado de medición y el teléfono móvil utilizado, (Samsung galaxy SIII mini) juegan un papel determinante.

91

- La plataforma Android permite desarrollar algoritmos en los cuales, por medio de digitación de datos, se puede obtener parámetros acústicos definidos mediante operaciones matemáticas internas.

- Para la realización de gráficas dentro de la plataforma Android se debe crear cada elemento por medio de la herramienta Canvas.

- Por medio de la plataforma Android, la cual es una herramienta utilizada para desarrollar software de manera gratuita, se desarrolló una aplicación que sirve como instrumento para realizar análisis acústicos, ya sea por digitación de datos o por medio de una captura de señal. Evitando con esto la utilización de equipos robustos y de precio elevado.

92

9. Recomendaciones

- Una mejora para la aplicación desarrollada, sería poder adaptarle un micrófono de medición externo, teniendo con ello una respuesta más plana y con mayor fidelidad.

- Otra opción que se podría implementar, es lograr cargar un audio ya grabado y a partir de este calcular el tiempo de reverberación

- Al momento de hacer la medición por medio de una señal impulsiva es recomendable activar la aplicación, alejarse y esperar un par de segundos para activar la señal impulsiva, buscando con ello que la sala vuelva a encontrarse en reposo; Procurando tener la menor cantidad de ruido posible

- En el área de la digitación de datos de la aplicación se pueden realizar varias mejoras, como ingresar la posibilidad de más materiales, mas parámetros acústicos como perdida por transmisión, etc.

- De igual forma con el paso del tiempo android, creara nuevas librerías en las que el procesamiento de datos se disminuya y se pueda tener un mejor rendimiento.

- Existe el método de medición por medio de consolación de una señal, ya que el software genera una señal y la vuelve a capturar; teniendo en cuenta que los dispositivos móviles tienen tanto reproductor de audio como grabación del mismo, se podría pensar en la posibilidad de este tipo de métodos para mejorar y tener más exactitud en la medida.

- Teniendo en cuenta la sensibilidad del micrófono del dispositivo móvil Samsung galaxy SIII mini, la fuente impulsiva que se debe utilizar, es aquella que puede generar poco nivel de presión sonora comparada con cualquier otra señal impulsiva, como globos pequeños.

- La aplicación es recomendada para lugares con poco nivel de ruido de fondo.

93

10. Bibliografía

Enciclopedia de la real academia de la lengua española. Disponible en: http://rae.es/drae ARANAZ TUDELA, Jaime. Desarrollo de aplicaciones para dispositivos móviles sobre la plataforma android de google ,2009. MILLAN CORTES, David; GALVAN ORTEGA, Ismael y MIRANDA ORJUELA, Andres. Diseño e implementación de prototipo funcional de reverberador por convolución en tiempo real, 2008. ADRIAENSEN, Fons. Acoustical impulse response measurement with ALIKI, 2006. PRADES DEL VALLE, Carlos. Tratamiento multimedia en java con JMF V.O. 1.0.2., 2001. BELENDEZ, Augusto. Acústica, fluidos y termodinámica, pp. 2-28, 1992. LOPEZ CEBRIAN, Iñigo. Acústica para la arquitectura, Empresa Acústica Arquitectónica. Articulo Sistema de información sobre contaminación acústica (SICA). http://sicaweb.cedex.es/docs/documentos/Conceptos-Basicos-del-ruido-ambiental.pdf

MIYARA, Federico. Introducción a la acústica. KUTTRUFF, Heinrich. Room Acoustics. Vol. 5. Pp. 101- 203, 2009. MONDELO, Pedro; GREGORI, Enrique y BARRAU Pedro. Ergonomía Fundamentos. Pp. 107-120, 1999. MIYARA, Federico. Acustica y sistemas de sonido. Vol. 1 Pp. 44-57, 2006. BERANEK, Leo. Analysis of Sabine and Eyring equations and their application to concert hall audience and chair absorption, Vol. 120, No. 3, 2006. BAEZ, Manuel; BORREGO, Álvaro; CORDERO, Jorge; CRUZ, Luis; GONZALES, Miguel; HERNANDEZ, Francisco; PALOMERO, David; RODRIGUEZ DE LLERA, José; SANZ, Daniel; SAUCEDO, Mariam; TORRALBO, Pilar y ZAPATA Álvaro. Introducción a Android. MEJIA, Oscar. Android, 2011.

94

ARANDA, Vicente. Historia y evolución de los lenguajes de programación. BASTERRETCHE, Juan. Dispositivos móviles, 2007 MARTINEZ, Jorge. Fundamentos de programación en JAVA. ALONSO, Arturo; ARTIME, Irene; RODRIGEZ, María y BANIELLO, Rosana. Dispositivos móviles. Introducción a Linux. Instituto nacional de estadística e informática, 2000. BELMONTE, Oscar. Introducción al lenguaje de programación Java, 2005. KUBSKI, Mariana. Introducción a Linux, 2005. Introducción al uso de eclipse. Pontificia Universidad Católica de Chile, 2006 Tutorial de Eclipse (2.1) y Java. Universitat de Valéncia, 2004. BROWN,Rhys y EVANS Lee. Acoustics and Smartphone,2011. WELTE,Harald. Anatomy of contemporany Smartphone hardware. Wolfson,Microelectronics. Audio4Samrtphones. MATSUSHIMA,Koji; ITO,Kenichi Y OGAWA,Toru. Hardware Platform Supporting Smartphone. KRATSAS,Rob. Unleashing the Audio Potential of Smartphones

95

11. Anexos

Anexo A: Ficha técnica teléfono móvil Samsung galaxy SIII mini

Red / Plataforma / Conectividad EDGE/GPRS GSM 3G, HSUPA

Infra GSM 3G , HSUPA

2G EDGE / GPRS (850 / 900 / 1.800 / 1.900 MHZ)

Red EDGE / GPRS (850 / 900 / 1.800 / 1.900 MHZ)

HSPA HSPA 14,4 / 5,76

3G HSPA 14,4 / 5,76

Wi-Fi 802.11 a/b/g/n de 2,4 + 5 GHz

Wi-Fi Direct Sí

Bluetooth HSP, HFP1.5, A2DP, SPP, OPP, PBAP, MAP, AVRCP 1.3, HID

AllShare Soporte para USB 2.0

Connectivity Support Soporte para USB 2.0

KIES KIES, KIES Air

PC Sync. KIES, KIES Air

OS Android 4.1 Jelly Bean

Pantalla Tecnología SAMOLED

Intensidad de Color 16 M

Tamaño 4,0"

Resolución 480 x 800 (WVGA)

Chipset Tipo Dual Core

Tipo (Dual, Quad) Dual Core

Frecuencia 1 GHz

96

Velocidad de la CPU 1 GHz

Memoria 8GB (4.5GB disponibles para el usuario)

Cámara Resolución de cámara CMOS, 5,0 MP

Camera Resolution(Rear) CMOS, 5,0 MP

Resolución de cámara (frontal) CMOS, VGA

Flash Flash LED

Autoenfoque Soporte

Sensores Acelerómetro, Geomagnético, Sensor giroscópico, Sensor de proximidad

Especificaciones Físicas Dimensiones (LxAxP) 121,55 x 63,00 x 9,90 mm

Peso 112 g

Color Blanco mármol, Azul piedra, Gris titanio, Negro safiro, Rojo granate, Marrón ámbar

Conexiones USB USB 2.0

USB v2.0 USB 2.0

Earjack 3,5 mm, 4 polos, estéreo

MicroSD MicroSD (hasta 32 GB)

Ranura de memoria externa MicroSD (hasta 32 GB)

SIM Support Sí

Soporte Doble Sim No

Conector Micro USB

Batería Tiempo de conversación (2G /

3G) 850 min. (2G), 470 min. (3G)

Capacidad 1.500

Cargador USB Sí

97

Tiempo de conversación 850 min. (2G), 470 min. (3G)

Tiempo Standby 460 h (2G) / 360 h (3G)

Location Soporte para AGPS y GLONASS

Servicios y Aplicaciones Samsung Apps Sí

Music Hub Sí (D / L)

Readers Hub No

Game Hub Sí

ChatON, mFluent IM ChatON

ActiveSync Sí

Compatibilidad B-to-B ODE, EAS, MDM, VPN, CCX, WebEX

Audio y Video Formato de Video MP4 / 3GP, AVI, WMV/ASF, MKV, FLV, WEBM

Resolución de Video HD (720p) Video Playback

Velocidad de Grabación 30 cps

Formato de audio MP3, AMR, ACC, WMA, OGG, FLAC, ASF, WAV, 36A / M4A

98

Anexo B: Ficha técnica Svantek 943

APPENDIX C. TECHNICAL DATA OF SVAN 943 INSTRUMENT C.1. SPECIFICATION OF SOUND LEVEL METER The SVAN 943 instrument conforms to the international standards (IEC 651, IEC 61672-1 and IEC 804) for type 1 sound level meters. Configuration of the system: • SVAN 943 - the portable sound level meter, • MI17 – ¼" electret microphone with preamplifier, • optionally, the SV 03A, SV 30 or similar sound calibrator. Measurement ranges: Only one measurement range (RMS) for the SLM mode according to the IEC 804 standard: from 26 dB A to 130 dB A, from 28 dB C to 130 dB C, from 35 dB to 130 dB. Notice: During the measurements of the signals with the peak factor n >1,41 the upper measurement range for the RMS (An ) value is reduced and can be calculated using the formulae: An = 133 – 20log(n/1,41),. for example: for n = 10 one obtains the value A10 = 118 dB. Range of the measured sound pressure level: from 35 dB to 130 dB (RMS related to 20 µPa) with the measurement error < ±1 dB (the interval from the noise level > 6 dB), from 54.5 dB to 133 dB (PEAK related to 20 µPa) with the measurement error < ±1 dB (the interval from the noise level min. 19 dB) Range of the measured sound level: from 26 dB A (or dB C) to 130 dB A (or dB C) (RMS related to 20 µPa) with the measurement error < ±1 dB (the interval from the noise level > 6 dB), from 45 dB A (or dB C) to 133 dB A (or dB C) (PEAK related to 20 µPa) with the measurement error < ±1 dB (the interval from the noise level min. 19 dB) Frequency range of the measured sound pressure level (-3 dB): 20 Hz ÷ 20 000 Hz.

99

Base error of the measured sound pressure level: < ± 1 dB for the sinusoidal signal of 1000 Hz and 94 dBRMS with A, C or LIN input weighting filter measured for the standard environmental conditions (the temperature equal to +20°C, the relative humidity equal to 65 % and the atmospheric pressure equal to 1013 kPa) in the field of the unconstrained acoustic wave falling perpendicularly to the microphone’s surface. Weighting filters: Filters for sound measurements (cf. App. D): • A type 1 according to the IEC 651 and IEC 61672-1 standards, • C type 1 according to the IEC 651 and IEC 61672-1 standards, • LIN conforms to the requirements for the FLAT filter according to the IEC 61672-1 standard. RMS detector: Digital, with the sampling step equal to 0.1 dB. PEAK detector: Digital, with the sampling step equal to 0.1 dB. Time integral constants: SLOW, FAST and IMPULSE. Warm up time: 1 minute. Calibration of measurement channel: Acoustic – by the measurement of the standard reference signal coming from the external calibrator, i.e. SV 30. Overload detection: The instrument has the built-in overload detectors. The overload of the analogue / digital converter is detected. Environmental parameters: • Working temperature range: -10°C ÷ +50°C. • Storing temperature range: -20°C ÷ +50°C. • Humidity: < 90% RH in 30°C (uncondensed vapour).

100

Anexo C: Ficha técnica cabina Mackie SRM 450

101

Anexo D: Ficha técnica micrófono Behringer ECM 8000

102

Anexo E: Informe medición estudio 5.1

1. Objetivo El objetivo de la medición es determinar el tiempo de reverberación del estudio de grabación 5.1 ubicado en la universidad san buenaventura sede Bogotá, situado en la carrera 8H No. 172-20 Bogotá, Colombia.

2. Normas

La presente medición se realizara basada en la norma ISO 3382-2

3. Medidas realizadas

La medición se realizó el día 28/10/13 y se utilizaron los siguientes equipos:

- Software EASERA - Micrófono de medición Behringer ECM 8000 - Interface M-Audio Fast Track Pro - Computador portátil - Samsung galaxy SIII mini

Otros objetos utilizados fueron

- Cinta métrica - Globos - Alfiler - Cámara fotográfica

Las medidas del recinto son: Ancho 4.1 m. Alto 3.1 m. Largo 6.2 m. La sala se encontraba vacía, esta acondicionada acústicamente, por lo que se puede encontrar con materiales absorbentes, alfombra y difusores. Aplicando la fórmula para la distancia mínima teniendo en cuenta las medidas anteriormente nombradas, con una estimación de 0.4 seg y una velocidad de 340 m/s. Se obtiene que la mínima distancia es de 0.9 metros. Por lo que se realizó la siguiente cuadricula para las posiciones de micrófono y fuente.

103

Figura 43 Posición fuente medición estudio 5.1 (Anexo)

Figura 44 Posición micrófonos medición estudio 5.1 (Anexo)

104

Las coordenadas de cada posición de micrófono y fuente están dadas en la tabla No.19

Tabla 24. Posiciones de micrófono y fuente Estudio 5.1 (Anexo)

Micrófono/Fuente Eje X (m) Eje Y (m)

Micrófono 1 1 1.5

Micrófono 2 1 3

Micrófono 3 1 4.5

Micrófono 4 3 4.5

Micrófono 5 3 3

Micrófono 6 3 1.5

Fuente 1 2 3 Fuente 2 2 4.5

4. Tabla de resultados

Tabla 25. Resultados medición estudio 5.1 (Anexo)

Estudio 5.1 (seg)

Micrófono medición Samsung galaxy SIII mini

Fuente 1 Fuente 2 Fuente 1 Fuente 2

Micrófono 1 0,386666667 0,323333333 0,430666667 0,449333333

Micrófono 2 0,326666667 0,316666667 0,439333333 0,443333333

Micrófono 3 0,32 0,333333333 0,410666667 0,43

Micrófono 4 0,33 0,32 0,463333333 0,424

Micrófono 5 0,353333333 0,333333333 0,45 0,434

Micrófono 6 0,346666667 0,346666667 0,438 0,442666667

T60 promediado 0,346666667 0,437944444

105

Anexo F: Informe medición estudio Digital

1. Objetivo El objetivo de la medición es determinar el tiempo de reverberación del estudio de grabación Digital ubicado en la universidad san buenaventura sede Bogotá, situado en la carrera 8H No. 172-20 Bogotá, Colombia.

2. Normas

La presente medición se realizara basada en la norma ISO 3382-2

3. Medidas realizadas

La medición se realizó el día 1/11/13 y se utilizaron los siguientes equipos:

- Software EASERA - Micrófono de medición Behringer ECM 8000 - Interface M-Audio Fast Track Pro - Computador portátil - Samsung galaxy SIII mini

Otros objetos utilizados fueron

- Cinta métrica - Globos - Alfiler - Cámara fotográfica

Las medidas del recinto son: Las medidas del recinto son: Ancho 5.4 m. Alto 3.1 m. Largo 6.2 m. Aplicando la fórmula para la distancia mínima teniendo en cuenta las medidas anteriormente nombradas, con una estimación de 0.5 seg y una velocidad de 340 m/s. Se obtiene que la mínima distancia es de 1.1 metros.

106

Por lo que se realizó la siguiente cuadricula para las posiciones de micrófono y fuente.

Figura 45. Posición fuente medición estudio Digital (Anexo)

Figura 46. Posición micrófonos medición estudio Digital (Anexo)

107

Las coordenadas de cada posición de micrófono y fuente están dadas en la tabla No.11

Tabla 26. Posiciones micrófonos y fuente estudio digital (Anexo)

Micrófono/Fuente Eje X (m) Eje Y (m)

Micrófono 1 4 1

Micrófono 2 4 3.11

Micrófono 3 4 5.2

Micrófono 4 1.8 5.2

Micrófono 5 1.8 3.11 Micrófono 6 1.8 1

Fuente 1 2.9 3.1

4. Resultados

Tabla 27. Resultados medición estudio Digital (Anexo)

Estudio Digital

Micrófono medición Samsung galaxy SIII mini

Fuente 1 Fuente 2 Fuente 1 Fuente 2

Micrófono 1 0,296666667 0,306666667 0,378 0,368

Micrófono 2 0,303333333 0,306666667 0,398666667 0,387333333

Micrófono 3 0,303333333 0,29 0,39 0,374666667

Micrófono 4 0,316666667 0,31 0,372666667 0,356

Micrófono 5 0,296666667 0,29 0,374 0,466666667

Micrófono 6 0,286666667 0,323333333 0,36 0,374666667

T60 promediado 0,3025 0,383388889

108

Anexo G: Informe medición estudio Hibrido

4. Objetivo El objetivo de la medición es determinar el tiempo de reverberación del estudio de grabación Digital ubicado en la universidad san buenaventura sede Bogotá, situado en la carrera 8H No. 172-20 Bogotá, Colombia.

5. Normas

La presente medición se realizara basada en la norma ISO 3382-2

6. Medidas realizadas

La medición se realizó el día 6/11/13 y se utilizaron los siguientes equipos:

- Software EASERA - Micrófono de medición Behringer ECM 8000 - Interface M-Audio Fast Track Pro - Computador portátil - Samsung galaxy SIII mini

Otros objetos utilizados fueron

- Cinta métrica - Globos - Alfiler - Cámara fotográfica

Las medidas del recinto son: Las medidas del recinto son: Ancho 5 m. Alto 3.1 m. Largo 6.32 m. Aplicando la fórmula para la distancia mínima teniendo en cuenta las medidas anteriormente nombradas, con una estimación de 0.5 seg y una velocidad de 340 m/s. Se obtiene que la mínima distancia es de 1.5 metros.

109

Por lo que se realizó la siguiente cuadricula para las posiciones de micrófono y fuente.

Figura 47. Posición fuente medición hibrido (Anexo)

Figura 48. Posición micrófonos medición hibrido (Anexo)

110

Las coordenadas de cada posición de micrófono y fuente están dadas en la tabla No.11

Tabla 28. Posiciones micrófonos y fuente estudio hibrido (Anexo)

Micrófono/Fuente Eje X (m) Eje Y (m)

Micrófono 1 1.58 1.24

Micrófono 2 3.16 1.24 Micrófono 3 4.74 1.24

Micrófono 4 4.74 3.72

Micrófono 5 3.16 3.72

Micrófono 6 1.58 3.72 Fuente 1 3.16 2.48

Fuente 2 4.74 2.48

4. Resultados

Tabla 29. Resultados medición estudio Hibrido (Anexo)

Estudio Hibrido

Micrófono medición Samsung galaxy SIII mini

Fuente 1 Fuente 2 Fuente 1 Fuente 2

Micrófono 1 0,343333333 0,363333333 0,438 0,416

Micrófono 2 0,356666667 0,36 0,451333333 0,445333333

Micrófono 3 0,336666667 0,343333333 0,438666667 0,444666667

Micrófono 4 0,366666667 0,34 0,416666667 0,442

Micrófono 5 0,383333333 0,363333333 0,451333333 0,445333333

Micrófono 6 0,36 0,333333333 0,446 0,448

T60 promediado 0,354166667 0,440277778

111

Anexo H: Resultados medición estudio 5.1

Tabla 30. Tabla completa medición estudio 5.1

Estudio 5.1

Micrófono de medición

Fuente 1

Repetición 1 Repetición 2 Repetición 3 Promediacion

Micrófono 1 0,31 0,46 0,39 0,386666667

Micrófono 2 0,3 0,33 0,35 0,326666667

Micrófono 3 0,28 0,32 0,36 0,32

Micrófono 4 0,3 0,33 0,36 0,33

Micrófono 5 0,29 0,35 0,42 0,353333333

Micrófono 6 0,31 0,34 0,39 0,346666667

Fuente 2

Repetición 1 Repetición 2 Repetición 3

Micrófono 1 0,28 0,34 0,35 0,323333333

Micrófono 2 0,33 0,3 0,32 0,316666667

Micrófono 3 0,33 0,32 0,35 0,333333333

Micrófono 4 0,31 0,3 0,35 0,32

Micrófono 5 0,29 0,32 0,39 0,333333333

Micrófono 6 0,31 0,34 0,39 0,346666667

T30 Promediado 0,336388889

Samsung galaxy SIII mini

Fuente 1

Repetición 1 Repetición 2 Repetición 3

Micrófono 1 0,452 0,412 0,428 0,430666667

Micrófono 2 0,428 0,448 0,442 0,439333333

Micrófono 3 0,418 0,422 0,392 0,410666667

Micrófono 4 0,482 0,454 0,454 0,463333333

Micrófono 5 0,47 0,438 0,442 0,45

Micrófono 6 0,45 0,426 0,438 0,438

Fuente 2

112

Repetición 1 Repetición 2 Repetición 3

Micrófono 1 0,478 0,424 0,446 0,449333333

Micrófono 2 0,44 0,452 0,438 0,443333333

Micrófono 3 0,422 0,442 0,426 0,43

Micrófono 4 0,412 0,418 0,442 0,424

Micrófono 5 0,426 0,438 0,438 0,434

Micrófono 6 0,438 0,444 0,446 0,442666667

T30 Promediado 0,437944444

Estudio 5.1

Micrófono medicion Samsung galaxy SIII mini

Fuente 1 Fuente 2 Fuente 1 Fuente 2

Micrófono 1 0,386666667 0,323333333 0,430666667 0,449333333

Micrófono 2 0,326666667 0,316666667 0,439333333 0,443333333

Micrófono 3 0,32 0,333333333 0,410666667 0,43

Micrófono 4 0,33 0,32 0,463333333 0,424

Micrófono 5 0,353333333 0,333333333 0,45 0,434

Micrófono 6 0,346666667 0,346666667 0,438 0,442666667

T30 promediado 0,346666667 0,437944444

113

Anexo I: Resultados medición estudio Digital

Tabla 31. Tabla completa medición estudio Digital

Estudio Digital

Micrófono de medición

Fuente 1

Repetición 1 Repetición 2 Repetición 3 Promediacion

Micrófono 1 0,31 0,3 0,28 0,296666667

Micrófono 2 0,33 0,28 0,3 0,303333333

Micrófono 3 0,32 0,3 0,29 0,303333333

Micrófono 4 0,32 0,33 0,3 0,316666667

Micrófono 5 0,29 0,3 0,3 0,296666667

Micrófono 6 0,31 0,27 0,28 0,286666667

Fuente 2

Repetición 1 Repetición 2 Repetición 3

Micrófono 1 0,32 0,29 0,31 0,306666667

Micrófono 2 0,32 0,3 0,3 0,306666667

Micrófono 3 0,27 0,3 0,3 0,29

Micrófono 4 0,31 0,32 0,3 0,31

Micrófono 5 0,29 0,3 0,28 0,29

Micrófono 6 0,33 0,31 0,33 0,323333333

T30 promediado 0,3025

Samsung galaxy SIII mini

Fuente 1

Repetición 1 Repetición 2 Repetición 3

Micrófono 1 0,382 0,384 0,368 0,378

Micrófono 2 0,402 0,372 0,422 0,398666667

Micrófono 3 0,396 0,42 0,354 0,39

Micrófono 4 0,382 0,358 0,378 0,372666667

Micrófono 5 0,38 0,392 0,35 0,374

Micrófono 6 0,374 0,376 0,33 0,36

Fuente 2

Repetición 1 Repetición 2 Repetición 3

114

Micrófono 1 0,376 0,37 0,358 0,368

Micrófono 2 0,39 0,39 0,382 0,387333333

Micrófono 3 0,388 0,374 0,362 0,374666667

Micrófono 4 0,362 0,326 0,38 0,356

Micrófono 5 0,68 0,358 0,362 0,466666667

Micrófono 6 0,354 0,394 0,376 0,374666667

T30 Promediado 0,383388889

Estudio Digital

Micrófono medicion Samsung galaxy SIII mini

Fuente 1 Fuente 2 Fuente 1 Fuente 2

Micrófono 1 0,296666667 0,306666667 0,378 0,368

Micrófono 2 0,303333333 0,306666667 0,398666667 0,387333333

Micrófono 3 0,303333333 0,29 0,39 0,374666667

Micrófono 4 0,316666667 0,31 0,372666667 0,356

Micrófono 5 0,296666667 0,29 0,374 0,466666667

Micrófono 6 0,286666667 0,323333333 0,36 0,374666667

T30 promediado 0,3025 0,383388889

115

Anexo J: Resultados medición estudio Hibrido

Tabla 32. Tabla completa medición estudio Hibrido

Estudio Hibrido

Micrófono de medición

Fuente 1

Repetición 1 Repetición 2 Repetición 3 Promediacion

Micrófono 1 0,36 0,31 0,36 0,343333333

Micrófono 2 0,33 0,34 0,4 0,356666667

Micrófono 3 0,37 0,29 0,35 0,336666667

Micrófono 4 0,37 0,36 0,37 0,366666667

Micrófono 5 0,37 0,4 0,38 0,383333333

Micrófono 6 0,35 0,36 0,37 0,36

Fuente 2

Repetición 1 Repetición 2 Repetición 3

Micrófono 1 0,35 0,34 0,4 0,363333333

Micrófono 2 0,37 0,35 0,36 0,36

Micrófono 3 0,33 0,36 0,34 0,343333333

Micrófono 4 0,32 0,32 0,38 0,34

Micrófono 5 0,34 0,37 0,38 0,363333333

Micrófono 6 0,34 0,31 0,35 0,333333333

T30 Promediado 0,354166667

Samsung galaxy SIII mini

Fuente 1

Repetición 1 Repetición 2 Repetición 3

Micrófono 1 0,422 0,454 0,438 0,438

Micrófono 2 0,452 0,452 0,45 0,451333333

Micrófono 3 0,436 0,44 0,44 0,438666667

Micrófono 4 0,442 0,358 0,45 0,416666667

Micrófono 5 0,448 0,462 0,444 0,451333333

Micrófono 6 0,454 0,446 0,438 0,446

Fuente 2

Repetición 1 Repetición 2 Repetición 3

116

Micrófono 1 0,45 0,44 0,358 0,416

Micrófono 2 0,43 0,452 0,454 0,445333333

Micrófono 3 0,448 0,434 0,452 0,444666667

Micrófono 4 0,452 0,446 0,428 0,442

Micrófono 5 0,45 0,438 0,448 0,445333333

Micrófono 6 0,454 0,434 0,456 0,448

T30 Promediado 0,440277778

Estudio Hibrido

Micrófono medicion Samsung galaxy SIII mini

Fuente 1 Fuente 2 Fuente 1 Fuente 2

Micrófono 1 0,343333333 0,363333333 0,438 0,416

Micrófono 2 0,356666667 0,36 0,451333333 0,445333333

Micrófono 3 0,336666667 0,343333333 0,438666667 0,444666667

Micrófono 4 0,366666667 0,34 0,416666667 0,442

Micrófono 5 0,383333333 0,363333333 0,451333333 0,445333333

Micrófono 6 0,36 0,333333333 0,446 0,448

T30 promediado 0,354166667 0,440277778