Tema 5 Acustica de Recintos

TEMA 5 Acstica de recintos

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Fsica y Mecnica de las Construcciones

5.1. Introduccin- Propagacin sonido en un recinto: reflexin en paredes, techo, suelo, objetos... - Evolucin del campo acstico: difcil de determinar

CALIDAD DEL SONIDO: PROCESO DE REVERBERACIONreceptor

CAMPO SONORO DENTRO DEL RECINTO: - CAMPO DIRECTO - CAMPO SONORO REVERBERANTE: ondas reflejadas al menos una vez - ZONA DE CAMPO DIRECTO: prxima a fuente sonora - ZONA CAMPO REVERBERANTE: lejos de fuente sonora 5.1. IntroduccinETSAM


5.2. Coeficientes de reflexin y absorcin

Ei Et Er

Coeficiente de reflexin:

r =

Er Ei

Coeficiente de absorcin:

= 1r =

Ei E r EiETSAM

5.2. Coeficientes de reflexin y absorcin


Potencia absorbida por superficies interiores del recinto:

Wa = A IAbsorcin del recinto:

A = Asup erficies + Aaire + A personas + Amobiliario

Asup erficies = Aaire = 4mV

si =1

n

i i

(a partir de 300 m3, m coeficiente de atenuacin)

A personas , Amobiliario : rea de absorcin acstica equivalente5.2. Coeficientes de reflexin y absorcinETSAM


5.3. El campo reverberante difuso en un recinto

MODELO DE SABINE FRANKLIN JAEGER DE LOS RECINTOS REVERBERANTES


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Descriptor del decrecimiento exponencial de la energa acstica en un recinto:

TIEMPO DE REVERBERACIN (Sabine, finales siglo XIX): intervalo de tiempo que debe transcurrir para que la presin acstica en el recinto disminuya en 60 dB una vez que la fuente sonora ha dejado de emitir

(o densidad de energa acstica decrece a una millonsima parte de su valor inicial)

T60 = T Sabine

55,2V 0,16V = cA AETSAM



T60 = T Sabine =

55,2V 0,16V cA A

- y T60: dependientes de la frecuencia (bandas de tercio de octava) - T60: disminuye al aumentar la frecuencia - Tmedio: nico valor: media aritmtica de las bandas 500 Hz, 1kHz y 2 kHz

Casos que no predice: - CMARA REVERBERANTE: - CMARA ANECOICA:

= 0 T60

= 1 (T 0)

Recintos habituales no son reverberantes difusos


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W. C. SABINE (finales S. XIX): - fundador de la ciencia de la acstica de recintos - medida de absorcin acstica de materiales (Rafael Guastavino, 1914)


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Medida del tiempo de reverberacin en un recinto:

T30 T20


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5.4. El campo acstico estacionario en un recintoSuperposicin campo directo y campo reverberante:

2 2 p 2 = pD + pR

cWQ 4 cW Q 4 p = + = Wc( + ) 2 2 4r 4r2

CONSTANTE DE LA SALA

A = 1

En general:

= A

CMO CONTROLAR LA CONTRIBUCIN DEL CAMPO REVERBERANTE? Q y

5.4. Campo acstico estacionario en un recinto

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p 2 = Wc(

Q 4r 2

+

4 )

L P = LW + 10 log(

Q 4r 2

+

4 )

5.4. Campo acstico estacionario en un recinto

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5.5. Determinacin del coeficiente de absorcin acstica- En condiciones reales de montaje: difcil determinar su valor - Importante conocer valores orientativos de laboratorio: con ellos se disean y corrigen algunos parmetros acsticos en recintos

DOS MTODOS HABITUALES:

- CMARA REVERBERANTE - TUBO DE IMPEDANCIA O TUBO DE KUNDT

En general (materiales porosos), no hay procedimiento para relacionar resultados de ambos 5.5. Determinacin del coeficiente de absorcinETSAM


a) Mtodo de la cmara reverberante:

CARACTERSTICAS DE LA CMARA: - campo sonoro difuso - absorcin acstica equivalente muy pequea

TIPO DE MUESTRAS: - materiales acsticos utilizados en tratamientos de paredes y techos - rea plana: 10 12 m2 - montaje debe realizarse segn especificaciones NORMA

5.5. Determinacin del coeficiente de absorcin

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a) Mtodo de la cmara reverberante:

Coeficiente de absorcin en situaciones parecidas a las reales:

S =

55,3V 1 1 ( ) cS T60, 2 T60,1

S: rea de la muestra de ensayo

T60 ,1 :T60 , 2 :

cmara vaca con muestra de ensayo


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a) Mtodo del tubo de impedancia: Coeficiente de absorcin para incidencia normal: = 1 R Configuracin tubo grande: 50-1600 Hz2

Configuracin tubo pequeo: 300-6400 Hz


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SILLAS VACIAS

SILLAS OCUPADAS


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5.6. Tiempos ptimos de reverberacinAcondicionamiento acstico:

MXIMA CALIDAD ACSTICA SEGN SU USO

CONTROL DE ENERGA SONORA: - mejorar inteligibilidad de la palabra - eliminar ecos no deseados - claridad de la msica

Reflexiones deben llegar al oyente dentro de 50 ms (15 m) Difusin rpida y uniforme del campo reverberante sonoro

T60 = TSabine5.6. Tiempos ptimos de reverberacin

0,16V AETSAM


Tabla de tiempos ptimos de reverberacin:

TIPO DE SALA Aulas de enseanza primaria y secundaria Sala de conferencias (volumen entre 100 y 10.000 m3) Cines Salas polivalentes Teatros (volumen entre 100 y 10.000 m3) Teatro 1500 plazas Teatro 500 plazas Teatros de opera Salas ce concierto: msica de cmara Salas ce concierto: msica barroca y clsica Salas ce concierto: msica sinfnica Iglesia, catedral: rgano y canto coral Recintos deportivos Locutorio de radio

T(s), sala ocupada 0.5-0.8 0.7-1.2 0.8-1.2 1.2-1.5 0.7-1.2 1.2-1.4 1.0-1.2 1.4-1.8 1.3-1.7 1.6-1.8 1.7-2.1 2.0-3.0 1.0-3.0 0.2-0.4

5.6. Tiempos ptimos de reverberacin

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Intervalos de tiempos de reverberacin recomendados a frecuencias medias para locales dedicados a la palabra Cremer&Mller, Die Wissenschaftlichen Grundlagen der Raumakustik, S. Hirzel Verlag, Stuttgart, 1.978


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Building Bulletin 93, (2003).Tiempos ptimos de reverberacin a frecuencias medias, para la palabra y la msica en funcin del volumen. Para locales terminados, pero sin mobiliario y ocupantes. 5.6. Tiempos ptimos de reverberacinETSAM


Absorcin de un recinto depende del nmero de personas VOLUMEN


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