Sonido

El sonido es la vibración de un medio elástico, ya sea gaseoso, líquido o sólido. El sonido audible por el oído humano, es aquella sensación detectada por éste producida por las vibraciones de presión en el aire ya sea arriba o debajo del valor estático. El valor estático lo da la presión atmosférica (alrededor de 100,000 pascals).

Cuando las vibraciones de presión se centran entre 20 y 20,000 veces por segundo, lo cual es igual a una frecuencia de 20 Hz a 20 kHz, el sonido es potencialmente audible. Ahora bien, la frecuencia de una onda se define como el número de pulsaciones (ciclos) que tiene por unidad de tiempo el segundo. La unidad correspondiente a un ciclo por segundo es el herzio (HZ).

El decibelo es una unidad logarítmica de medida utilizada en diferentes disciplinas de la ciencia. En acústica en su mayoría se utiliza para comparar la presión sonora con una presión de referencia, éste es una aproximación al nivel de presión mínimo que hace que nuestro oído sea capaz de percibirlo. La fórmula para su aplicación es la sig:

Lp= 10 log10 (p/pr)2 = 20 log10 (p/pr).

Donde: Lp= nivel de presión sonora, P= presión medida, Pr= presión de referencia (2E-5)pa. Como podemos observar el nivel de referencia siempre corresponde con el nivel 0 dB:

Lp=20log (0.00002/0.00002) = 20log(1) = 20 * 0 = 0 Db.

Por lo tanto en 0 dB tenemos el umbral de audición del oído humano.

También es importante saber que es necesario encontrar una forma de ajustar los niveles de dB que se ha medido con la percepción que el oído tiene de los mismos según cada frecuencia, ésta se realiza ponderando los dB medidos mediante una tabla de ponderación ya especificada llamada "A". Los decibeles ya ponderados "A" se representan como dB(A) y los no ponderados son llamados lineales como dB. Por encima de los 100 dB(A) es recomendable utilizar protectores para oídos.

Acústica arquitectónica

La acústica arquitectónica estudia los fenómenos vinculados con una propagación adecuada, fiel y funcional del sonido en un recinto, involucrando el problema de la aislación acústica. Todo recinto especialmente construido para una aplicación determinada deben tener cualidades acústicas, éstas son una serie de propiedades relacionadas con el comportamiento del sonido en el recinto, entre estas se encuentran: la reflexiones tempranas, reverberación, ecos, resonancias y cobertura sonora.

Absorción del sonido

Las superficies de un recinto reflejan parcialmente el sonido que incide en ellas; el resto es absorbido. Según el tipo de material o recubrimiento de una pared, ésta podrá absorber más o menos el sonido, lo cual lleva a definir el coeficiente de absorción sonora (a) como el cociente entre energía absorbida y la energía incidente:

a = E absorbida / E inicente

El coeficiente de absorción tiene una gran importancia para el comportamiento acústico de un ambiente, por esa razón se han medido y tabulado los coeficientes de absorción para varios materiales y objetos. En general los materiales duros, como el mármol y concreto, son muy reflectores lo que los hace ser poco absorbentes del sonido, en cambio los materiales blandos y porosos, como la lana mineral y el poliuretano son poco reflectores y por consiguiente muy absorbentes.

Aislamiento Acústico

Aislar acústicamente un recinto significa impedir que los sonidos generados dentro del mismo trasciendan hacia el exterior y recíprocamente, que los ruidos externos se perciban desde su interior. Aislamiento acústico, por lo tanto, es la propiedad de una solución constructiva que expresa el grado de reducción del sonido entre dos espacios separados por un elemento de cerramiento, ya sea entre dos locales o entre espacio externo y un local. La absorción acústica asegura la calidad propia de un recinto. Estimación de las prestaciones acústicas de un elemento de construcción respecto a la percepción del oído humano:

Reverberación

La permanencia de sonido aún después de interrumpida la fuente se denomina reverberación. En cada reflexión, un parte del sonido es absorbido por la superficie y la otra es reflejada. La parte absorbida puede transformarse en minúsculas cantidades de calor o propagarse a otra habitación vecina o ambas cosas.

La parte reflejada mantiene su carácter de sonido y viajará dentro del recinto hasta encontrarse con otra superficie, en la cual nuevamente una parte absorberá y otra se reflejará. Dicho proceso continuará así hasta que la mayoría del sonido sea absorbido y el sonido reflejado sea demasiado débil para ser audible.

Para medir cuanto se demora este proceso se introduce el concepto de tiempo de reverberación (T), técnicamente definido como el tiempo que demora el sonido en bajar 60 dB por debajo de su nivel inicial. El tiempo de reverberación dependen de cuán absorbentes sean las superficies del recinto. Coeficientes de absorción de diversos materiales en función de la frecuencia:

Ref. Libro "Voice and Noise Control", Volumen II, Malcolm J. Crocker, Frederick M. Kessler

Los materiales de construcción y los revestimientos tienen propiedades absorbentes muy variables. Es común realizar estudios específicos para optimizar las condiciones acústicas, dependiendo del recinto a desarrollar. Existen varios tipos de materiales con una elevada absorción sonora, el más económico es la lana mineral, que se presenta en varias formas: como fieltro o como panel rígido (Hipertec® Wall Sound y Hipertec® Roof Sound). Ésta permite absorciones sonoras muy altas. Otro óptimo material es la espuma de poliuretano (Glamet®, Superwall®, Metcoppo®, entre otros). Éste se comporta como trampa de sonido.

Boletín Metecno Julio 2004

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