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Arquitectura Acústica Los materiales de construcción y los revestimientos tienen propiedades absorbentes muy variables. A menudo es necesario, tanto en salas de espectáculo como en estudios de grabación y monitoreo realizar tratamientos específicos para optimizar las condiciones acústicas. Ello se logra con materiales absorbentes acústicos, es decir materiales especialmente formulados para tener una elevada absorción sonora. Existen varios tipos de materiales de esta clase. El más económico es la lana de vidrio, que se presenta en dos formas: como fieltro, y como panel rígido. La absorción aumenta con el espesor, y también con la densidad. Permite absorciones sonoras muy altas. El inconveniente es que debe ser separada del ambiente acústico mediante paneles protectores cuya finalidad es doble: proteger la lana de vidrio de las personas, y a las personas de la lana de vidrio (ya que las partículas que se podrían desprender no sólo lastiman la piel sino que al ser respiradas se acumulan irreversiblemente en los pulmones, con el consecuente peligro para la salud). Los protectores son en general planchas perforadas de Eucatex u otros materiales celulósicos. Es de destacar que salvo las planchas perforadas de gran espesor, no tienen efecto propio en la absorción, por lo tanto las planchas perforadas aplicadas directamente sobre la pared son poco efectivas.

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Arquitectura AcústicaLos materiales de construcción y los revestimientos tienen propiedades

absorbentes muy variables. A menudo es necesario, tanto en salas de espectáculo como en estudios de grabación y monitoreo realizar tratamientos específicos para optimizar las condiciones acústicas. Ello se logra con materiales absorbentes acústicos, es decir materiales especialmente formulados para tener una elevada absorción sonora.

Existen varios tipos de materiales de esta clase. El más económico es la lana de vidrio, que se presenta en dos formas: como fieltro, y como panel rígido. La absorción aumenta con el espesor, y también con la densidad. Permite absorciones sonoras muy altas. El inconveniente es que debe ser separada del ambiente acústico mediante paneles protectores cuya finalidad es doble: proteger la lana de vidrio de las personas, y a las personas de la lana de vidrio (ya que las partículas que se podrían desprender no sólo lastiman la piel sino que al ser respiradas se acumulan irreversiblemente en los pulmones, con el consecuente peligro para la salud). Los protectores son en general planchas perforadas de Eucatex u otros materiales celulósicos. Es de destacar que salvo las planchas perforadas de gran espesor, no tienen efecto propio en la absorción, por lo tanto las planchas perforadas aplicadas directamente sobre la pared son poco efectivas.

En la Tabla se dan los valores de a para varios materiales típicos de construcción, objetos y personas (ya que las personas también absorben el sonido). Se proporcionan para varias frecuencias, ya que a depende bastante de la frecuencia. En general la absorción aumenta con la frecuencia, debido a que para frecuencias altas la longitud de onda es pequeña y entonces las irregularidades de la superficie o el propio espesor del material son más comparables con la longitud de onda. En algunos casos, sin embargo, algún fenómeno de resonancia entre el material y la pared puede mejorar la absorción en bajas frecuencias.

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Otro tipo de material son las espumas de poliuretano (poliéster uretano, y poliéster uretano) o de melamina. Son materiales que se fabrican facetados en forma de cuñas anecoicas. Esta estructura superficial se comporta como una trampa de sonido, ya que el sonido que incide sobre la superficie de una

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cuña se refleja varias veces en esa cuña y en la contigua. El resultado es un aumento de la superficie efectiva de tres veces o más (Figura).

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Para tratamiento acústico de cielorrasos se pueden emplear plafones fonoabsorbentes basados en fibras minerales (basalto), fibra de vidrio, fibras celulósicas, corcho, etc. con diversas terminaciones superficiales de fantasía. En general se instalan suspendidas por medio de bastidores a cierta distancia de la losa. Cuanto mayor es la separación, mejor es la absorción resultante, sobre todo si se intercala algo de lana de vidrio. Es necesario efectuar aquí dos advertencias. La primera se refiere al poliestireno expandido (telgopor). Si bien es un excelente aislante térmico, sus características acústicas son muy pobres, contrariamente a lo que mucha gente supone, y por lo tanto no debería utilizarse en aplicaciones en las que la absorción o la aislación acústica sean críticas. La segunda advertencia es con respecto a la costumbre de recubrir los cielorrasos con cajas de huevos, bajo la creencia de que son buenos absorbentes del sonido. En realidad no son efectivas para esta aplicación, debido a que carecen de la porosidad y el volumen necesarios. Tal vez la confusión se origene en la semejanza que presentan con las cuñas anecoicas. No son recomendables para ninguna aplicación acústica seria. El tratamiento de pisos se realiza normalmente con alfombras, las cuales son más efectivas si se colocan sobre bajo alfombras porosos de fibra vegetal (arpillera, yute) o poliéster. El efecto de las alfombras no se reduce a absorber el sonido, sino que atenúan los ruidos de pisadas u objetos que caen o rozan el suelo (por ejemplo, cables de micrófonos). A igual estructura, la

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absorción de una alfombra aumenta con el espesor. El tipo de fibra constitutiva de una alfombra (lana, nylon) no afecta significativamente a su coeficiente de absorción.

Por último, los cortinados también pueden aprovecharse como absorbentes sonoros, especialmente cuando forman parte del diseño arquitectónico con algún fin estético o funcional. Hay que tener en cuenta que a mayor separación de la pared, mayor efectividad en la absorción. También es importante la porosidad, ya que una cortina plástica impermeable no tiene propiedades absorbentes. Por el contrario, una cortina de tela gruesa, de terciopelo, etc., será bastante absorbente. La absorción también aumenta con el plegado, fruncido o drapeado, es decir la relación entre el área efectivamente ocupada por la cortina y el área de la cortina estirada. Una cortina fruncida al 50% puede llegar casi a duplicar su coeficiente de absorción.

Una aplicación interesante de las cortinas es la obtención de una acústica variable. Para ello se coloca una cortina frente a una pared relativamente reflectora. Al correr la cortina se va descubriendo la pared, y el conjunto se vuelve menos absorbente.

Materiales Aislantes en Arquitectura Acústica

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.

La aislación acústica (o aislación sonora) es muy importante en todo lo que tenga que ver con sonido profesional. Si el recinto es una sala de concierto o de espectáculos en la cual se ejecuta o propaga música a alto nivel sonoro, es preciso evitar que los sonidos trasciendan convirtiéndose en ruidos molestos al vecindario. Si se trata de una sala de grabación o un estudio radiofónico, cualquier ruido proveniente del exterior contaminará el

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sonido que se desea difundir o grabar, en desmedro de su calidad, lo cual también debe evitarse.

En una primera aproximación al problema, podemos observar que la aislación sonora se logra interponiendo una pared o tabique entre la fuente sonora y el receptor. La aislación es tanto mayor cuanto mayor sea la densidad superficial (kg/m2) del tabique y cuanto mayor sea la frecuencia del sonido. Esta es la razón por la cual las paredes gruesas (y por lo tanto pesadas) ofrecen mayor aislación que las delgadas. También explica por qué de la música del vecino se escucha mucho más la base rítmica de la percusión grave (baja frecuencia) que las melodías, por lo general más agudas (alta frecuencia). Un análisis más detallado indica que es posible obtener una mayor aislación acústica por medio de tabiques dobles, o, más generalmente, múltiples. En otras palabras, dada una cantidad de material (por ejemplo 20 cm de espesor de hormigón) podemos sacarle mayor provecho si lo dividimos en dos partes (en este caso dos paredes de<b<="" b="">cada una) y lo separamos con un espacio de aire. Si el espacio de aire se rellena con algún material absorbente (típicamente, lana de vidrio), el resultado es una aislación todavía mayor.</b

Este tipo de estructura se utiliza mucho con placas de roca de yeso (Durlock, Placo, Pladur). Estas placas están formadas por yeso recubierto a ambos lados por celulosa (cartón). El espesor es, normalmente, unos 12 mm, y se suelen usar de a 2 separadas 50, 70 ó 90 mm mediante perfiles de chapa. El espacio entre ambas placas se rellena con lana de vidrio (Figura). La aislación que se logra es sorprendente para el espesor y el peso total. Se puede obtener mayor aislación aún utilizando dos placas de roca de yeso de cada lado, y montándolas sobre perfiles independientes para evitar las conexiones rígidas propensas a transmitir las vibraciones (estructura alternada, Figura ).

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También se utiliza el concepto de tabique doble para construir ventanas de gran aislación sonora, como las peceras que separan la sala de control de la sala de graba ción de los estudios. En este caso se utilizan dos hojas de vidrio grueso de distintos espesores (por ejemplo 6 mm y 8 mm), fijados al marco mediante masillas no endurecibles de silicona. En los bordes interiores (en forma más o menos oculta) se coloca material absorbente, como lana de vidrio o espuma de poliuretano. Para evitar que por diferencias de temperatura se produzcan condensaciones por dentro, lo cual empañaría los vidrios, se colocan gránulos de sílica gel, un poderoso deshumectante. En la Figura se muestra la estructura de una ventana de este tipo.

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Para catalogar la aislación sonora de diferentes materiales y estructuras se usan dos parámetros: lapérdida de transmisión, PT, y la clase de transmisión sonora, STC (Estados Unidos), o el índice de reducción acústica, RW (Europa y Argentina). La pérdida de transmisión, PT, es un parámetro expresado en dB que depende de la frecuencia e indica en cuánto se atenúa la energía sonora incidente al atravesar el tabique. Así, una pérdida de transmisión de 40 dB significa que la energía sonora que pasa al otro lado es 40 dB menor que la incidente.

Obsérvese que se está hablando de la energía sonora, que no es lo mismo que la presión sonora. Si un tabique tiene PT = 40 dB, y del lado de la fuente hay un nivel de presión sonora de 90 dB, no es válido afirmar que del otro lado hay 90 dB - 40 dB, es decir 50 dB. Puede haber menos o más de 50 dB, según las circunstancias. Por ejemplo, si el lado receptor es muy reverberante, habrá más de 50 dB; y si el tabique es muy pequeño, por ejemplo una pequeña ventanilla en el medio de una pared muy gruesa, entonces del lado receptor habrá probablemente menos de 50 dB.

La clase de transmisión sonora (en inglés, soundtransmissionclass), STC, es una especie de valor promedio de la pérdida de transmisión a varias frecuencias. Es un valor único que permite evaluar rápidamente la calidad de la aislación sonora que ofrece un tabique, especialmente en lo referido a la privacidad de la palabra. Así, un valor de STC inferior a 25 implica que la voz normal se entiende perfectamente, y un valor superior a 45 implica que la voz alta casi no se percibe. El índice de

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reducción sonora Rw es la versión europea, también usada en la Argentina (puede diferir hasta en 1 dB). En la Tablase detallan los valores de PT a varias frecuencias y de STC, correspondientes a varios materiales y estructuras. Se han considerado los materiales y estructuras actuando en condiciones casi ideales. No se ha tenido en cuenta, por consiguiente, la denominada transmisión por flancos, es decir el sonido que se filtra a través de fisuras, intersticios o juntas mal selladas, o que se propaga por la estructura en forma de vibraciones, o que se transmite por tuberías de ventilación o aire acondicionado, o por los caños de distribución de energía eléctrica. En todo proyecto de aislación acústica deben tenerse en cuenta todos estos detalles, ya que de lo contrario se corre el riesgo de invertir grandes sumas de dinero sin lograr los resultados esperados. Es importante saber que el intersticio debajo de una puerta puede llegar a empeorar la atenuación de una pared en 20 dB ó más. Pueden utilizarse burletes perimetrales en las puertas y masilla con silicona (es decir, no endurecible) en toda fisura, grieta o junta.

Por último, debe advertirse que la información brindada en este capítulo se ha incluido a título informativo, siendo conveniente obtener una opinión especializada antes de encarar un proyecto que involucre grandes inversiones, ya que es muy fácil cometer errores que luego se pagarán, a la larga o a la corta, muy caro.

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Acústica de Espacios AbiertosEn los espacios abiertos el fenómeno preponderante es la difusión del

sonido. Las ondas sonoras son ondas tridimensionales, es decir, se propagan en tres dimensiones y sus frentes de ondas son esferas radiales que salen de la fuente de perturbación en todas las direcciones. La acústica habrá de tener esto en cuenta, para intentar mejorar el acondicionamiento de los enclaves de los escenarios para aprovechar al máximo sus posibilidades y mirar como redirigir el sonido, focalizándolo en el lugar donde se ubique a los espectadores.

Los griegos construyeron sus teatros, donde las obras dramáticas y las actuaciones musicales, en espacios al aire libre (espacios abiertos) y aprovecharon las propias gradas en donde se ubicaban los espectadores (gradas escalonadas con paredes verticales) como reflectores, logrando así que el sonido reflejado reforzase el directo, de modo que llegaban a cuadruplicar la sonoridad del espacio que quedaba protegido por las gradas. El tamaño de los teatros griegos, alguno de los cuales, gracias a sus propiedades acústicas, llegó a tener capacidad para 15.000 espectadores, no ha sido igualado.

Los romanos utilizaron una técnica parecida, no obstante, la pared de las gradas no era plana, sino curva, lo que permitía que se perdiese menor cantidad de sonido y lo focalizaban mejor hacia un mismo punto (Planteamiento similar al del reflector parabólico). Sin embargo los más grandes entre los romanos solamente tenían capacidad para unos 5.000 espectadores. La pérdida de las condiciones se debió en gran parte a que la orchestra, que el teatro griego servía para reflejar el sonido, en Roma fue el lugar que ocupaban los senadores y otros cargos, con lo que empeoraron las condiciones.

Actualmente, se aprovechan los conocimientos que la cultura clásica nos ha legado y los recintos abiertos, se construyen con paredes curvas abombadas en forma de concha o caparazón. Los materiales utilizados tienen propiedades reflectoras para facilitar el encaminamiento del sonido hacia donde se ubican los espectadores. El problema es que no hay una

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respuesta en frecuencia uniforme y los graves llegan con mayor dificultad hasta el auditorio que los agudos.

 

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Acústicas de Espacios Cerrados

En los espacios cerrados, el fenómeno preponderante que se ha de tener en cuenta es la reflexión. Al público le va a llegar tanto el sonido directo como el reflejado, que si van en diferentes fases pueden producir refuerzos y en caso extremos falta de sonido. A la hora de acondicionar un local, se ha de tener en cuenta, tanto que no entre el sonido del exterior (Aislamiento acústico).

Además, en el interior se ha de lograr la calidad óptima del sonido, controlando la reverberación y el tiempo de reverberación, a través, de la colocación de materiales absorbentes y reflectores acústicos.

Instalaciones Acústicas: Suelos

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Suelo flotante especial para situaciones en las que se requiere un asilamiento acústico crítico, tales como salas de máquinas, bancadas, estructuras de baja frecuencia, etc.

El suelo está formado por cazoleta metálica de cuello ajustable (de espesor de la losa de hormigón) y silenblock de alta deflexión calculado en función de la carga a soportar.

El suelo flotante tiene entre otras las siguientes ventajas:

Como control de energía vibratoria generada por el movimiento de los equipos, ya que al poseer una elevada deflexión elástica y una frecuencia natural de oscilación excesivamente baja (del orden de los 5 Hz) evita el paso de las vibraciones a la estructura.

Baja el centro de gravedad del sistema, por lo que da mayor estabilidad al conjunto oscilante, y a su vez hace que se compensen las fuerzas de equilibrio, por lo que reduce la emisión acústica del sistema emisor.

Reduce los efectos de las frecuencias exteriores y posibles problemas en acoplamientos de modos degenerados.

Reduce las transmisiones vibratorias de muy baja frecuencia a través de la estructura, pilares, vigas, grietas y conducciones de fluidos en paredes.

Como control en la transmisión de ruido aéreo asegura el comportamiento de paredes dobles entre el forjado existente y la losa de hormigón del suelo flotante, ya que se puede elegir la separación entre ambas mediante la regulación de los tornillos.

Instalaciones Acústicas: Techos

Está especialmente indicado para lugares en que el tiempo de reverberación debe ser extremadamente bajo en todo el ancho de banda, como estudios de radio, de TV, de grabación, etc.

Pueden instalarse como falsos techos acústicos sujetos mediante perfilería adecuada, o como transdosado acústico en paredes. Estos paneles, mejora notablemente el grado de absorción, lográ,ndose obtener coeficientes de absorción α=1 para frecuencias en torno a los 500 Hz.

Absorción acústica: La colocación de los bafles reduce el tiempo de reverberación y ruido de fondo. Pudiendo reducirse hasta en 25dB.

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Instalaciones Acústicas: Puertas

En caso de que el aislamiento acústico sea un factor esencial, como por ejemplo en estudios de TV, grabación, radio, etc..., pueden suministrarse puertas dobles con sistema de apertura independientes, (mediante sistemas tándem o puertas correderas), tanto para puertas de una hoja como de dos hojas.

Características Acústicas

El índice TL (InsulationLoss), nos define las propiedades acústicas de la puerta independientemente de donde se utilice, definido como la relación en dB de la energía transmitida a través de la puerta respecto a la energía incidente en ella.

El NR (NoiseReduction), hace referencia a la atenuación que esta puerta proporciona en un local ruidoso respecto al exterior, medido a 1,5 m de la

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puerta. Es decir, es la diferencia en dB existente entre el nivel sonoro en el interior de un local y el exterior de la puerta, suponiendo que la puerta esté al exterior.

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Arquitectura para la Acústica

La arquitectura de un recinto debería contribuir lo más posible a la superación de la ley del inverso del cuadrado y al problema de la pérdida de bajos. Se indican algunas de las características generales de un buen auditorio de uso general.

Buena proyección del sonido hacia la parte posterior del recinto. La arquitectura puede

aportar las deseables propiedades acústicas de la sala. Las deseadas propiedades de la izquierda están correlacionadas con los parámetros medibles de la derecha.

Tiempo de reverberación suficientemente largo.

Buena claridad y articulación.

Tiempo de reverberación no demasiado largo.

Buen balance de altas y bajas frecuencias.

Tiempo de reverberación para bajas frecuencias, mas largo que el de las altas.

Dispersión uniforme del sonido. Ausencia de ecos molestos.

No grandes superficies reflectantes o de enfoque de sonido.

Una sensación de "intimidad" o "presencia".

Corto retraso entre el sonido directo y el primer reflejado.

La comparación de arriba de la descripción general y los parámetros medibles, se inspiró en un artículo de revista sobre la apertura de la Sala de Orquesta de Minneapolis, publicado en la revista Time el 4 de noviembre de 1974.

El artículo dio esta descripción general: "Una muchedumbre de 2573 personas descubrió que el nuevo salón orquestal de 10 millones de dólares es único, con un sonido realmente superior. El término para la manera en la que el escenario proyecta el sonido sobre el auditorio es 'volcado' (en inglés 'throw'). El 'volcado' del salon de orquesta es tal que incluso el mismísimo Tom Seaver podrían envidiarlo... El nuevo salón también tiene una notable dispersión uniforme del sonido,... admirable equilibrio y claridad, una entrada de bajo, (en inglés stridingbass) y una presencia musical emocionante, quizás insuperable para cualquier sala de conciertos en el mundo... A veces el volumen de la orquesta llega a ser doloroso -claro resultado del deseo comprensible del director de mostrar el rango dinámico de la sala-".

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Acústica del

Auditorio

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Proyección del Sonido

Un buen auditorio debe lograr una proyección efectiva del sonido hacia la parte trasera del mismo, para que los oyentes distantes no experimenten la extrema pérdida de nivel de sonido causado por la ley del inverso del cuadrado. Esa proyección se logra normalmente teniendo untiempo de reverberación suficientemente largo. Otro contribuidor significativo será un techo alto y reflexivo, para reflejar el sonido a la parte posterior del auditorio.

Contribución de la Arquitectura a la Buena Acústica

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Acústica del

Auditorio

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Page 17: Arquitectura acústica

Claridad

Si bien es deseable la riqueza y la plenitud añadida por la reverberación del auditorio, tal reverberación disminuye la claridad de la articulación. Así que la plenitud y la riqueza trabajan contra la claridad, y por ello, por medio de un apropiado compromiso entre la plenitud vs la claridad, se debe alcanzar un tiempo de reverberación razonable.

La claridad también puede ser disminuida por indeseables ecos. En específico lugares de los auditorios, la claridad puede ser disminuida por cualquier cosa que bloquee parte del sonido directo y por lo tanto, aumenta la fracción de sonido reverberante que alcanza a una persona.

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Equilibrio entre Altos y Bajos

El logro de un equilibrio adecuado entre las frecuencias de sonido altas y bajas en la parte trasera de un auditorio, es generalmente una cuestión de aumentar el bajo. Si un auditorio tiene un suficiente periodo corto de tiempo de reverberación, como para que se aproxime a la ley del inverso del cuadrado, entonces se encuentra con el problema de pérdida de bajos. En la mayoría de auditorios, este problema de pérdida de bajos se supera parcialmente, haciendo que tenga un tiempo de reverberación para las bajas frecuencias, que sea mas largo que el de las altas frecuencias.

Contribución de la Arquitectura a la Buena Acústica

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Page 19: Arquitectura acústica

Dispersión Uniforme

El sonido es más agradable si se dispersa de forma uniforme, sin prominentes ecos, ni importantes "puntos muertos" o "puntos vivos" en el auditorio. Esta dispersión uniforme se logra generalmente, evitando cualquier superficie de concentración y evitando grandes áreas planas que reflejen el sonido en el área de audición. A veces es deseable añadir algunas superficies anticoncentración.

Contribución de la Arquitectura a la Buena Acústica

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Page 20: Arquitectura acústica

Presencia Musical

Después de haber tenido en cuenta todas las principales características de la acústica del auditorio para: el tiempo de reverberación adecuado, mayor tiempo de reverberación para las bajas frecuencias, dispersión uniforme, etc., todavía existen matices, que hacen que las personas prefieran determinados auditorios, que aparentemente son comparables con otros. Las palabras usadas para describir las razones de estas preferencias son "intimidad", "presencia musical", u otras palabras que implican que el oyente se siente mas como una parte integrante de la actuación y no como un sujeto aislado de ella. Un factor físico que se ha correlacionado con estas preferencias, es el tiempo entre el sonido directo y el primer sonido reflejado que alcanza al oyente.

Los estudios cuantitativos indican que el primer sonido reflejado debe llegar dentro de unos 30 ms del sonido directo, y que los desfases de 50 ms o más, establecen reacciones negativas en los oyentes.

La acústica arquitectónica en la Antigüedad[editar · editar código]

Los escritos más antiguos que se conocen sobre acústica arquitectónica datan del siglo I   a.   C. ,

más concretamente, el año 25   a.   C.  y se deben aMarco Vitrubio Polio, ingeniero militar de Julio

César. En estos escritos describen varios diseños para la acústica de los antiguos teatrosromanos.

Por ejemplo, se utilizaban vasijas de bronce afinadas que actuaban

como resonadores, bajos o agudos. Aunque la vasijas servían para redirigir el sonido en una

dirección diferente a la inicial, no lo reforzaban.

En las iglesias cristianas, de bóvedas altas, con muchos problemas acústicos, sobre el púlpito se

colocaba un tornavoz, especie de marquesina, que evitaba que el sonido de la voz del predicador

se perdiese por las bóvedas. Se consiguieron resultados muy notables.

Hasta el siglo XIX, el diseño acústico era puramente práctico y consistía, principalmente, en imitar

disposiciones de salas existentes en las que la música sonaba bien. Además, había a veces,

Page 21: Arquitectura acústica

prácticas casi supersticiosas, tales como colocar alambres (que no tenían ninguna función) en los

lugares altos juna iglesia o auditorio.

Acústica arquitectónica en Mesoamérica[editar · editar código]

Más de 1000 años antes de la creación de la acústica arquitectónica moderna, en la boca del pozo

de los brujos de agua, Chichén Itzá, se estaba comenzando la creación de uno de los fenómenos

de acústica arquitectónica antigua más sobresalientes. Parándose a 40 metros del Templo de

Kukulkán, en la perpendicular de la escalinata y produciendo un sonido impulsivo ( de corta

duración pero fuerte volumen) como un aplauso o tocar un instrumento de percusión, se produce

un efecto acústico denominado “La cola del Quetzal”.

Templo de Kukulkán.

Dicho efecto es un sonido agudo, parecido al canto de un Quetzal, el ave sagrada de los mayas. A

primera consideración, el efecto peculiar acústico que se tiene en Chichén Itzá parece ser producto

de suerte y coincidencia, no obstante en el 2004 Nico Declerq y varios científicos belgas de la

Universidad de Ghent demostraron la forma en la cual las ondas de sonido rebotadas alrededor de

la escalinata, producían sonidos que se habían interpretado en la antigüedad, como el canto de un

Quetzal o el golpeteo de las gotas de lluvia.

Tras varias simulaciones acústicas y cálculos, demostraron que si bien la predicción exacta de los

sonidos resultantes era probablemente imposible, la construcción peculiar de la pirámide fue

llevada a cabo de manera intencional, a fin de que produjera sonidos sorprendentes.

El secreto del canto de la pirámide se debe a las largas y extrañas escaleras, en las cuales los

escalones son mucho más altos de lo normal y con una base mucho menor del tamaño del pie

completo de una persona en la actualidad. Dicha combinación de medidas hace de los escalones

una especie de filtro acústico que enfatiza algunas frecuencias mientras suprime otras. Se tiene

entonces que al producir un fuerte sonido, este viaja chocando con múltiples “paredes” separadas

por unos cuantos centímetros de base, creando un eco múltiple, el cual regresa con un pequeño

desfase con respecto al sonido anterior. El resultado de dicho juego de geometría acústica, es la

sucesión de ecos casi pegados de distintos tonos (los tonos más bajos se dan por el rebote de los

escalones más altos y viceversa).

El oído humano no discierne las diferentes ondas sonoras que lo estimulan y por ello las asimila

como un sonido continuo que va cambiando el tono, creando el canto del Quetzal. Con ello, la

escalinata hace la función de difractador de sonido gigante.

Page 22: Arquitectura acústica

Si bien es científicamente imposible el comprobar si la construcción de la pirámide realmente fue

un proyecto intencional de acústica arquitectónica, y resulta más plausible la idea de que la idea

principal detrás de la construcción era el juego de luces durante el equinoccio, no se puede

descartar la idea de que la construcción de escalones tan incómodos tuviese un propósito más

elevado.

Asimismo, la existencia de otros sitios con efectos similares en Mesoamérica, como en

Teotihuacán, da pie al estudio de la existencia de una relación explícita entre las edificaciones en

las cuales se presenta dicho fenómeno, sobre todo por que en toda la región el Quetzal tenía un

papel religioso-mitológico importante. El estudio de los elementos específicos para la producción

del fenómeno acústico, podrá llevar a la comparación entre sitios arqueológicos, y el resultado

podría tanto apoyar como descartar la hipótesis de que el efecto fue incorporado de manera

intencional por los constructores.

Zona arqueológica en Palenque.

Otro fascinante fenómeno acústico, fue descubierto por la arqueóloga de la UNAM, Francisca

Zalaquett, la cual descubrió que los templos y las plazas de la ciudad maya de Palenque en

Chiapas, tenían como función secundaria la amplificación de las ondas sonoras, para proyectarlas

con nitidez a una distancia de al menos cien metros. Se llevó a cabo un análisis arqueoacústico de

los rituales públicos que se llevaban a cabo en el área de las plazas, lo cual sugirió que los edificios

funcionaban como amplificadores sonoros y que la capa de estuco que los recubría era

especialmente usada para estimular dicho efecto acústico, ya que altera la reflexión y absorción de

los sonidos.

Asimismo, Zalaquett y su equipo identificaron habitaciones que eran utilizadas de forma exclusiva

por músicos, sacerdotes y oradores. Dichos compartimentos jugaban un papel clave en la

estructura sonora de los edificios, ya que cualquier sonido que se producía en ellos, era proyectado

con mucha mayor intensidad y nitidez que si se emitía desde otro punto de la construcción.

De igual manera, algunas de las múltiples plazas de Palenque parecen estar diseñadas de tal

forma que fungen como receptores de sonido y que de alguna manera son nichos de destino en el

viaje de las ondas sonoras.

Wallace ClementSabine[editar · editar código]

La acústica arquitectónica moderna, nació a finales del siglo XIX gracias

al físico americano Wallace Clement Sabine.

Page 23: Arquitectura acústica

En 1895, cuando se inauguró el Museo de Arte Fogg, los miembros del consejo de

la Universidad de Harvard, al comprobar que la acústica del recinto era pésima y que el discurso de

los oradores eran ininteligible, pidieron a Sabine que resolviera el problema.

Sabine llegó a la conclusión, que el problema residía en la excesiva reverberación de la sala. Para

reducirla, cubrió las paredes con fieltro que es un absorbente acústico. Aunque no fue una solución

ideal, la acústica mejoró y pudo utilizarse la sala.

Tras este logro, Sabine fue llamado para asesorar la construcción del nuevo Boston Symphony

Hall. En el desarrollo de este proyecto, durante sus investigaciones, estableció una fórmula de

cálculo del tiempo de reverberación que aplicó al recinto.

Cuando llegó el momento de la inauguración en 1900, Sabine se llevó una gran decepción, ya que

el tiempo de reverberación de la sala no se ajustaba al que él había predicho teóricamente. Fue

muy criticado por los medios de comunicación y por otros expertos en la materia.

Tras este fracaso Sabine abandonó sus investigaciones y volvió al mundo universitario,

dedicándose a la enseñanza hasta su muerte en 1919.

Sin embargo, la historia colocó a Sabine en el lugar que merecía. En 1950, cincuenta años

después de la construcción del teatro, se realizaron algunas pruebas y se pudo contrastar que los

cálculos de Sabine eran correctos. De hecho, hoy en día (2005), el Boston Symphony Hall está

considerado, desde el punto de vista acústico, como una de las mejores salas del mundo.

Después de Sabine[editar · editar código]

Muchos autores intentaron mejorar la ecuación del tiempo de reverberación para una sala y,

aunque hay otras formulaciones que cuentan con aceptación, como la de Eyring y Milligton, sin

resultados mejores a los de Sabine; por lo que la fórmula de Sabine sigue en uso.

En los laboratorios Bell, E. N. Gilbert demostró que gracias a la utilización de una ecuación integral,

se podía obtener un resultado por un procedimiento iterativo. Se han obtenido buenos resultados

para ciertas aplicaciones.

A partir de 1968, se han desarrollado métodos informáticos de trazado de rayos sonoros con la

idea de seguir todas las reflexiones que se producen y de esta forma calcular el tiempo de

reverberación.

Tampoco estas técnicas recientes han dado resultados mucho mejores que las de Sabine. La

fórmula de Sabine sólo ha sido mejorada al introducir un factor de absorción (x) del aire para una

determinada temperatura y humedad. Factor que tiene gran importancia si se trata de grandes

recintos.

Aunque Sabine es el padre de la acústica arquitectónico, se ha de tener en cuenta que la fórmula

de Sabine ni es la única, ni tampoco es absolutamente fiable. Sólo se trata de una de las fórmulas

más utilizadas.

Page 24: Arquitectura acústica

Acústica en espacios abiertos[editar · editar código]

Esquema de teatro griego.

En los espacios abiertos el fenómeno preponderante es la difusión del sonido. Las ondas

sonoras sonondas tridimensionales, es decir, se propagan en tres dimensiones y sus frentes de

ondas son esferas radiales que salen de la fuente de perturbación en todas las direcciones. La

acústica habrá de tener esto en cuenta, para intentar mejorar el acondicionamiento de los enclaves

de los escenarios para aprovechar al máximo sus posibilidades y mirar como redirigir el sonido,

focalizándolo en el lugar donde se ubique a los espectadores.

Los griegos construyeron sus teatros, donde las obras dramáticas y las actuaciones musicales, en

espacios al aire libre (espacios abiertos) y aprovecharon las propias gradas en donde se ubicaban

los espectadores (gradas escalonadas con paredes verticales) como reflectores, logrando así que

el sonidoreflejado reforzase el directo, de modo que llegaban a cuadruplicar la sonoridad del

espacio que quedaba protegido por las gradas. El tamaño de los teatros griegos, alguno de los

cuales, gracias a sus propiedades acústicas, llegó a tener capacidad para 15.000 espectadores, no

ha sido igualado.

Teatro moderno al aire libre.

Los romanos utilizaron una técnica parecida, no obstante, la pared de las gradas no era plana, sino

curva, lo que permitía que se perdiese menor cantidad de sonido y lo focalizaban mejor hacia un

mismo punto (Planteamiento similar al del reflector parabólico). Sin embargo los más grandes entre

los romanos solamente tenían capacidad para unos 5.000 espectadores. La pérdida de las

condiciones se debió en gran parte a que la orchestra, que el teatro griego servía para reflejar el

Page 25: Arquitectura acústica

sonido, en Roma fue el lugar que ocupaban los senadores y otros cargos, con lo que empeoraron

las condiciones.

Actualmente (2005), se aprovechan los conocimientos que la cultura clásica nos ha legado y los

recintos abiertos, se construyen con paredes curvas abombadas en forma de concha o caparazón.

Los materiales utilizados tienen propiedades reflectoras para facilitar el encaminamiento del sonido

hacia donde se ubican los espectadores. El problema es que la respuesta en frecuencia no es

uniforme y los gravesllegan con mayor dificultad hasta el auditorio que los agudos.

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