Tiempo De Reverberacion

Tiempo de reverberación - Fórmula de Sabine

Sabine intuyó y probó que la reverberación es un parámetro adecuado para evaluar la calidad acústica de una sala. Como índice de medida de esta magnitud definió eltiempo de reverberación como el tiempo requerido, después de cesar la fuente, para reducir la energía presente en la sala a la millonésima parte de su valor en régimen estacionario, o lo que es lo mismo, el tiempo que tarda el sonido en disminuir 60 dB a partir de que se apaga la fuente.

La fórmula del tiempo de reverberación de Sabine depende del volumen de la sala y la absorción de ésta:

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

- El mismo sobre cualquier punto de la sala.

- Independiente de la forma y geometría de la sala.

- Independiente de la situación de la fuente.

- Independiente de la distribución de materiales, aunque hay que recordar que los cálculos se supone en situación de campo difuso, con lo que exige homogeneidad y poca absorción en los mismos.

Tiempo de reverberación - Fórmula de Eyring

La fórmula de Sabine en ocasiones da tiempos de reverberación más altos que los reales. Su hipótesis es una simplificación ya que considera que la energía se pierde gradualmente y de forma proporcional al conjunto de energía que queda el recinto. Además en locales más absorbentes es cuando se produce mayor dispersión entre el tiempo de reverberación real y el hallado mediante el previsto por Sabine.

Eyring evolucionó la fórmula del tiempo de reverberación de Sabine, obteniendo valores más cercanos a la realidad en casos de locales más absorbentes, y coincidiendo con la fórmula de Sabine en recintos con valores de absorción pequeños:

siendo S la superficie total de los cerramientos y suponiendo que todas las superficies tienen el mismo coeficiente de absorción .

En casos de campo abierto, , se obtiene un tiempo de reverberación nulo, cosa que con la fórmula de Sabine no era posible.

TIEMPO DE REVERBERACON OPTIMO

Es el tiempo que debe tener un recinto de acuerdo a su uso

F=K*Toptimo

De 1khz en adelante es por 1

El tiempo que tarda en decaer el sonido en un recinto en 60db de su intensidad original

T60αV/A

T60=K*V/A

T60=.161v/AT

Absorción acústica

Acondicionamiento acústico interior de locales y recintos:

Cuando un foco sonoro emite energía acústica, las ondas sonoras se propagan a partir de él en forma de onda esférica si no encuentran ningún obstáculo en su camino. Al chocar contra algún obstáculo se reflejan cambiando su dirección. Si la superficie reflectante fuese completamente impermeable al aire y perfectamente rígida no habría pérdida de energía en cada reflexión. Sin embargo, en la realidad no existe un reflector perfecto, ya que éste entrará en vibración por efecto de la onda incidente, o permitirá la propagación de las ondas sonoras en el interior del material, si éste tiene estructura porosa. Como consecuencia de cualquiera de estos dos procesos, las ondas reflejadas tendrán menos energía acústica que las incidentes, diciéndose que parte de la energía acústica ha sido absorbida por la superficie.

El sonido que genera un foco sonoro en el interior de un recinto incide sobre las superficies límite de éste, reflejándose en parte, y estas reflexiones tienden a aumentar el nivel de presión sonora en el interior del recinto (figura 1).

Fig.1.- Ondas directa y reflejada en un recinto.

Los materiales absorbentes sonoros son aquellos que reducen el nivel de energía sonora de las reflexiones que existen en el interior de un local.

En un recinto con una fuente sonora, si sus superficies límite son parcialmente reflectantes, el campo sonoro en el recinto tendrá dos componentes:

- El sonido directo que va de la fuente al observador.

- Los sonidos reflejados que llegan al observador después de reflejarse en las superficies límite. Esto crea un campo reverberanteque se superpone al campo creado por la fuente.

Así, el campo sonoro se determina a partir de la potencia acústica de la fuente y de las propiedades reflectantes de las superficies límites.

Para que la superficie de un material absorba energía sonora es necesario que la superficie sea relativamente transparente al sonido y que el medio sea capaz de transformar al menos parcialmente la energía de las ondas en energía calorífica de fricción. La transparencia se puede conseguir mediante un material altamente poroso, o mediante una lámina perforada que recubre al material poroso. También puede ser una membrana ligera flexible impermeable al aire o perforaciones o grietas en el cuerpo de un material poroso, con superficie externa impermeable.

El acondicionamiento acústico de un local tiene como finalidad extraer energía sonora del campo acústico, absorbiéndola en los repetidos choques de las ondas contra las paredes.

Al incidir una onda sonora sobre una superficie absorbente, parte de la energía es absorbida, parte reflejada y parte transmitida al otro lado. La proporción entre ellas dependerá de la frecuencia de la onda incidente y de las características técnicas y constructivas del material, así como del ángulo de incidencia de la onda.

A la relación entre la energía acústica absorbida y la incidente sobre un material por unidad de superficie se le conoce como coeficiente de absorción.

El coeficiente de absorción acústica de un material depende de la naturaleza del mismo, de la frecuencia de la onda sonora y del ángulo con que incide la onda sobre la superficie. Como el coeficiente de absorción varía con la frecuencia, se suelen dar los mismos a las frecuencias de 125, 250, 500, 1000, 2000 y 4000Hz (según Norma UNE 74041-80 Medida de Coeficientes de Absorción en Cámara Reverberante, equivalente a la ISO 354-1963).

Los materiales acústicos absorbentes reciben las ondas bajo distintos ángulos de incidencia más o menos aleatorios. Por ello, sus coeficientes de absorción se calculan en cámaras reverberantes y el resultado se considera que es un valor medio para todos los ángulos de incidencia. Este coeficiente se llama de Sabine. El coeficiente de absorción de cualquier material absorbente cae cuando incide ruido a frecuencias inferiores a una de corte dada por el espesor del volumen de aire, ya que cuando su espesor es menor que 1/4 de la longitud de onda incidente, el volumen actúa como resistencia acústica rígida. De forma aproximada, esta frecuencia de corte viene dada por:

siendo "d" la anchura total del volumen de aire. De aquí la baja absorción de materiales de poco espesor (1 ó 2 cm) cuando se montan directamente sobre un soporte rígido, para frecuencias de 125 y 250 Hz. Se observa que es necesaria una anchura de al menos 10 cm para mantener una absorción elevada a las bajas frecuencias.

Un elemento que interviene en la absorción acústica, sobre todo a bajas frecuencias, es el espesor del volumen de aire existente entre la cara del material y la superficie rígida que lo soporta. Este volumen puede variar desde cero, cuando el material se monta directamente sobre el soporte rígido, hasta algunos metros como es el caso de los techos acústicos suspendidos. Se necesitan al menos 10 cm para mantener una alta absorción a las bajas frecuencias.

En la siguiente tabla se recogen algunos de estos valores. Los materiales porosos y blandos permiten la penetración de las ondas sonoras causando una gran absorción, mientras que las superficies con acabados no porosos (cemento, vidrio, hormigón, terrazo, etc) generalmente absorben menos del 5%, sobre todo a bajas frecuencias.

Material Frecuencia

125 250 500 1000 2000 4000

Ventana abierta 1 1 1 1 1 1

Hormigón 0,01 0,01 0,02 0,02 0,02 0,03

Madera 0,04 0,04 0,03 0,03 0,03 0,02

Fieltro asbestos (1cm) - - 0,35 0,30 0,23 -

Fieltro de pelo y asbestos - - 0,38 0,55 0,46 -

Fieltros sobre pared (3cm) 0,13 0,41 0,56 0,69 0,65 0,49

Corcho (3 cm) 0,08 0,08 0,30 0,31 0,28 0,28

Corcho perforado y pegado a la pared 0,14 0,32 0,95 0,90 0,72 0,65

Tapices 0,14 0,35 0,55 0,75 0,70 0,60

Ladrillo visto 0,02 0,02 0,03 0,04 0,05 0,05

Enlucido de yeso sobre ladrillo 0,02 0,02 0,02 0,03 0,04 0,04

Idem sobre cemento 0,04 0,04 0,04 0,05 0,06 0,03

Enlucido de cal 0,04 0,05 0,06 0,08 0,04 0,06

Paneles de madera 0,10 0,11 0,10 0,08 0,08 0,11

Alfombra sobre cemento 0,04 0,04 0,08 0,12 0,03 0,10

Celotex (22 mm) 0,28 0,30 0,45 0,51 0,58 0,57

Celotex (16 mm) 0,08 0,18 0,48 0,63 0,75 -

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

Placas perforadas de material poroso 0,44 0,57 0,74 0,93 0,75 0,76

Tabla. Coeficientes de absorción de diferentes materiales.

De cara a facilitar los diseños constructivos, se da un nuevo coeficiente, muy en uso, que es la media aritmética de los coeficientes de absorción de un material a 250, 500, 1000 y 2000 Hz, redondeando al más próximo en 0,05. Se denomina coeficiente de reducción de sonido (NRC).

La unidad de absorción es el Sabín, que equivale a una superficie de un pie cuadrado que tenga un coeficiente de absorción de la unidad. También existe el Sabín MKS, que hace referencia a una superficie de un metro cuadrado.

En la mayor parte de

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