principios basicos del sonido

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Diplomado
Arquitectura Interior
Primera Promoción
Conferencista:
(DANIEL DUPLAT L)
Octubre 2012
PRINCIPIOS BASICOS DEL SONIDO
SONIDO
- Perturbación física en un medio (aire)
- Sensación producida por el órgano del oído por el movimiento
vibratorio de los cuerpos
- Cualquier señal acustica perceptible por nuestro oído
¿RUIDO O SONIDO?
- SONIDO: Señal que lleva información (agradable)
- RUIDO: Señal no deseada (desagradable) aunque algunas veces
aporta información (ej: motor)
PRINCIPIOS BASICOS DEL SONIDO
DEFINICION CIENTIFICA
- El
sonido
es
una
fluctuación de la presión (y
depresión) en le interior de
un
fluido
debida
al
desplazamiento
de
las
moléculas en torno a su
punto de equilibrio, que es el
valor estático de presión
atmosférica.
PRINCIPIOS BASICOS DEL SONIDO
GENERACION Y PROPAGACION
1. Vibración mecánica
2. Turbulencias: Superficies
rígidas en movimiento
3. Variación
presión
brusca
de
la
PRINCIPIOS BASICOS DEL SONIDO
GENERACION Y PROPAGACION
Mecanismos físicos por los que se produce sonido
Altavoz dinámico
- Eléctrico
- Mecánico
- Acústico
PRINCIPIOS BASICOS DEL SONIDO
GENERACION Y PROPAGACION
Masa y elasticidad:
De estas características depende la velocidad del sonido
PROPAGACIÓN DEL SONIDO
Propagación del energía en forma de onda, no de materia
PROPAGACIÓN DEL SONIDO
PRINCIPIOS BASICOS DEL SONIDO
CARACTERISTICAS
- FRECUENCIA
- INTENSIDAD
- VELOCIDAD
PRINCIPIOS BASICOS DEL SONIDO
VELOCIDAD
La velocidad de propagación del sonido en el aire es de 345 m/s.
Es una constante para un medio determinado y para una temperatura
concreta.
La velocidad del sonido en el aire obedece aproximadamente la expresión:
c = 331.4 + 0.607·t
Donde t es la temperatura en grados centígrados.
Ejemplos:
c 0º = 331.4 m / s
c 22º = 345 m / s
PRINCIPIOS BASICOS DEL SONIDO
VELOCIDAD
Cuanto mas denso y menos elástico sea el medio, mayor será la
velocidad de propagación del sonido.
PRINCIPIOS BASICOS DEL SONIDO
FRECUENCIA
El numero de oscilaciones por segundo de la presión
sonora, se denomina frecuencia (f) del sonido y se
mide en hertzios (Hz) o ciclos por segundo (c/s).
PRINCIPIOS BASICOS DEL SONIDO
PRINCIPIOS BASICOS DEL SONIDO
BANDAS DE FRECUENCIA
El caso de la audición humana, la banda de
frecuencias audibles para una persona joven se
extiende de 20Hz a 20.000Hz (20KHz).
Las frecuencias inferiores a 20Hz se llaman
subsónicas y las superiores a 20KHz ultrasónicas,
dando lugar a los infrasonidos y ultrasonidos
respectivamente.
PRINCIPIOS BASICOS DEL SONIDO
BANDAS DE FRECUENCIA
-FRECUENCIAS GRAVES
16Hz – 256Hz
- FRECUENCIAS MEDIAS
256Hz – 2KHz
- FRECUENCIAS ALTAS
2KHz – 16KHz
BANDAS DE OCTAVA
125Hz
250Hz
500Hz
1KHz
2KHz
4KHz
BANDAS DE OCTAVA
125Hz
250Hz
500Hz
1KHz
2KHz
4KHz
BANDAS DE OCTAVA
125Hz
250Hz
500Hz
1KHz
2KHz
4KHz
BANDAS DE OCTAVA
125Hz
250Hz
500Hz
1KHz
2KHz
4KHz
BANDAS DE OCTAVA
125Hz
250Hz
500Hz
1KHz
2KHz
4KHz
BANDAS DE OCTAVA
125Hz
250Hz
500Hz
1KHz
2KHz
4KHz
PRINCIPIOS BASICOS DEL SONIDO
ESPECTRO FRECUENCIAL
La gran mayoría de los sonidos que
percibimos
están
constituidos
por
múltiples
frecuencias
superpuestas.
Incluso los sonidos generados por un
instrumento musical están formados por
mas de una frecuencia.
PRINCIPIOS BASICOS DEL SONIDO
ESPECTRO FRECUENCIAL
•Se puede conocer que frecuencias
componen un sonido, observando el
denominado espectro frecuencial del
mismo,
entendiendo
por
tal,
la
representación grafica de las frecuencias
que integran un sonido junto con su
correspondiente nivel de presión sonora.
SONOMETRO
PRINCIPIOS BASICOS DEL SONIDO
PRINCIPIOS BASICOS DEL SONIDO
PRINCIPIOS BASICOS DEL SONIDO
PRINCIPIOS BASICOS DEL SONIDO
PRINCIPIOS BASICOS DEL SONIDO
LONGITUD DE ONDA
Distancia entre dos puntos consecutivos del campo sonoro
que se hallan en el mismo estado de vibración en cualquier
instante de tiempo.
PRINCIPIOS BASICOS DEL SONIDO
L=V/f
La L y la f son inversamente proporcionales, es decir a
mayor frecuencia, menor longitud de onda.
Las longitudes de onda correspondientes a la banda de
frecuencias audibles se hallan entre 17.25mts (f=20Hz) y
1.72cm (f=20KHz)
PRINCIPIOS BASICOS DEL SONIDO
PRINCIPIOS BASICOS DEL SONIDO
PRINCIPIOS BASICOS DEL SONIDO
PRINCIPIOS BASICOS DEL SONIDO
Infrasonido
Ultrasonido
PRINCIPIOS BASICOS DEL SONIDO
INTENSIDAD
La intensidad de un campo sonoro se expresa
mediante la presión sonora o fuerza que ejercen las
partículas de aire por unidad de superficie.
Po
Presión Atmosférica Estática
Po+
Presión Atmosférica Positiva
Po-
Presión Atmosférica Negativa
P
Presión sonora
PRINCIPIOS BASICOS DEL SONIDO
NIVEL DE PRESION SONORA – INTENSIDAD
La unidad de medida de la presión
Newton/metro2 (N/m2) o Pascal (Pa).
sonora
es
el
La gama de presiones a las que responde el oído, desde el
valor umbral de audición hasta que causa dolor, es
extraordinariamente amplia (0.000001Pa) a 100 Pa.
En consecuencia, la escala de presiones audibles cubre una
gama dinámica de 1 a 5.000.000. Por lo tanto, la aplicación
de una escala lineal de medición, conduciría al uso de
números inmanejables.
PRINCIPIOS BASICOS DEL SONIDO
Por tal razón se utiliza una escala
logarítmica para representar la presión
sonora.
Dicha escala se expresa en
decibeles (dB) reduciendo el espectro de
medidas a niveles de presión sonora de 0
a 135 dB, donde 0 dB representa una
presión igual al umbral de audición (no
significa a ausencia de sonido) y 135 dB
el umbral aproximado de dolor.
PRINCIPIOS BASICOS DEL SONIDO
Propiedades de los dB:
1. Sigue mejor la sensación subjetiva del oído.
+10dB – doblar la sonoridad
2. Dan una idea de la amplitud de presión
Acustica referenciada al umbral de audición
humano
Umbral de audición humano corresponde a 0dB
PRINCIPIOS BASICOS DEL SONIDO
De esta manera, las cifras manejadas son
mucho mas simples y se dan las siguientes
relaciones entre cambios de nivel sonoro y
su efecto subjetivo:
- 1 dB:
mínimo cambio de nivel sonoro
perceptible
- 10 dB: incremento
sonoridad doble
asociado
a
una
PRINCIPIOS BASICOS DEL SONIDO
Decibel como unidad de medida
PRINCIPIOS BASICOS DEL SONIDO
Decibel como unidad de medida
PRINCIPIOS BASICOS DEL SONIDO
PRINCIPIOS BASICOS DEL SONIDO
El nivel de presión Acustica medido por un
sonómetro depende de varios factores.
Los principales son:
-La potencia de la fuente sonora
-El patrón de radiación de la fuente
-La distancia fuente – sonómetro
-Los objetos y paredes cercanos
PRINCIPIOS BASICOS DEL SONIDO
Adición de niveles
El decibel es una unidad de presión y por lo tanto la
suma de estos no es matemática sino logarítmica.
PRINCIPIOS BASICOS DEL SONIDO
Adición de niveles
PRINCIPIOS BASICOS DEL SONIDO
Adición de niveles
Diferencia en dB
Valor a añadir
0o1
3
2o3
2
4a9
1
10 o mas
0
PRINCIPIOS BASICOS DEL SONIDO
Adición de niveles
PRINCIPIOS BASICOS DEL SONIDO
Adición de niveles
PRINCIPIOS BASICOS DEL SONIDO
Adición de niveles
PRINCIPIOS BASICOS DEL SONIDO
Relaciones matemáticas
PRINCIPIOS BASICOS DEL SONIDO
El dB ponderado = dBA
El oído humano no percibe igual las
distintas frecuencias y alcanza el máximo
de percepción en las medias, de ahí que
para aproximar mas la unidad a la
realidad auditiva, se ponderen las
unidades (para ello se utilizan las llamadas
curvas isofónicas)
PRINCIPIOS BASICOS DEL SONIDO
RELACION FRECUENCIA VS. INTENSIDAD
•El oído humano no tiene la misma sensibilidad para
todo el margen de frecuencias (20Hz – 20KHz)
PRINCIPIOS BASICOS DEL SONIDO
•Para niveles bajos de presión
sonora, el oído es poco sensible
a bajas frecuencias.
•A medida que los niveles
aumentan, el oído tiende a
responder de manera mas
homogénea en toda la banda
de frecuencias audibles.
•Ejemplo: A medida que se
aumenta el volumen de un
equipo de sonido, se percibe
un mayor contenido de graves.
PRINCIPIOS BASICOS DEL SONIDO
•Niveles audibles en
función
de
la
frecuencia,
junto
con
las
zonas
correspondientes a
la música y la
palabra.
PRINCIPIOS BASICOS DEL SONIDO
El dB ponderado = dBA
Se convierte en una unidad de nivel sonoro
medido con un filtro previo que quita parte
de las bajas y las muy altas frecuencias.
La unidad dBA es un buen indicador del
riesgo auditivo y vital.
PRINCIPIOS BASICOS DEL SONIDO
El dB ponderado = dBA
Sin embargo, la realidad sigue siendo muy
distante al dBA, puesto que en el proceso
de ponderación no se tiene en cuenta la
intensidad.
PRINCIPIOS BASICOS DEL SONIDO
Por lo anterior, se incluyen los filtros B y C.
- Filtro A – Niveles alrededor de 40dB
- Filtro B – Niveles alrededor de 70dB
- Filtro C- Niveles alrededor de 100dB
PRINCIPIOS BASICOS DEL SONIDO
Curvas de ponderación A, B y C
PRINCIPIOS BASICOS DEL SONIDO
Ponderación A en octavas:
PRINCIPIOS BASICOS DEL SONIDO
EL nivel global de una fuente sin filtrar
(dB) se determina mediante la suma de
niveles (nunca de los dB) de todas las
bandas que componen el espectro
PRINCIPIOS BASICOS DEL SONIDO
El ejemplo anterior ponderando a dBA
PSICOACUSTICA
Anatomía del oído
PSICOACUSTICA
Oído externo
-Pabellón auditivo, cuyas funciones son:
-Permitir la localización de fuentes en el espacio
-Protección parcial del conducto auditivo
-Canal auditivo:
-Dirigir las ondas sonoras al tímpano (conducto
de 23mm aprox)
PSICOACUSTICA
Resonancias del canal auditivo
PSICOACUSTICA
Resonancias del canal auditivo
3700 Hz
PRINCIPIOS BASICOS DEL SONIDO
Divergencia de una fuente acústica
Este concepto indica como se reparte la potencia de la
fuente en el espacio (3D)
Los tres tipos de divergencia que hay son:
Esférica
Cilíndrica
Plana
PRINCIPIOS BASICOS DEL SONIDO
Divergencia de una fuente acústica
PRINCIPIOS BASICOS DEL SONIDO
Divergencia de una fuente acústica
Ondas esféricas: LEY CUADRATICA INVERSA
Al doblar la distancia de escucha, el nivel de intensidad disminuye en:
Las fuentes que radian ondas esféricas son las fuentes puntuales.
Cualquier fuente acustica, a suficiente distancia, se puede considerar una fuente
puntual
PRINCIPIOS BASICOS DEL SONIDO
Divergencia de una fuente acústica
Ondas esféricas: LEY CUADRATICA INVERSA
Cantidad
de
energía
por
unidad
de
superficie
PRINCIPIOS BASICOS DEL SONIDO
Divergencia de una fuente acústica
FUENTE PUNTUAL EN CAMPO LIBRE
PRINCIPIOS BASICOS DEL SONIDO
Divergencia de una fuente acústica
Ondas esféricas:
Al doblar la distancia de escucha, el nivel de intensidad disminuye en:
Las fuentes cilíndricas acostumbran a ser fuentes puntuales en movimiento. Si estas
no se mueven a mas de 30km/h, no se pueden considerar fuentes cilíndricas.
Tambien se logran con arreglos de altavoces.
PRINCIPIOS BASICOS DEL SONIDO
Divergencia de una fuente acústica
FUENTE CILINDRICA EN CAMPO LIBRE
PRINCIPIOS BASICOS DEL SONIDO
Divergencia de una fuente acústica
Ondas planas:
Al doblar la distancia de escucha, el nivel de intensidad se mantiene.
Las ondas planas se
altavoces
producen en conductos, circulaciones estrechas y arreglos de
PRINCIPIOS BASICOS DEL SONIDO
Divergencia de una fuente acústica
FUENTE PLANA EN CAMPO LIBRE
PRINCIPIOS BASICOS DEL SONIDO
Directividad de una fuente acústica
FENOMENOS ACUSTICOS
Propagación del sonido:
FENOMENOS ACUSTICOS
Propagación del sonido:
FENOMENOS ACUSTICOS
Efecto Doppler
Atenuación por distancia
Alteraciones por viento
Alteraciones por temperatura
Reflexión
Absorción
Reverberación
Difusión
Difracción
Ecos
Aislamiento
FENOMENOS ACUSTICOS
Reflexion:
Cuando un frente de onda
incide en una superficie se
refleja siguiendo un ángulo de
reflexión igual al de incidencia.
La cantidad de energía
reflejada, depende del
coeficiente de absorción del
material donde incide.
FENOMENOS ACUSTICOS
Absorción:
Transformación de la energía
acústica en calor debido al
rozamiento de las moléculas en
vibración, contra una estructura
determinada.
FENOMENOS ACUSTICOS
Reflexión vs. Absorción
REVERBERACION
La reverberación de una sala se
cuantifica como el tiempo (en
segundos) que tarda el sonido en
decaer 60dB.
FENOMENOS ACUSTICOS
Reverberación:
FENOMENOS ACUSTICOS
Reverberación:
La reverberación de un local
esta muy relacionada con el
volumen de este y la
absorción de los materiales
que forman sus superficies.
A diferentes frecuencias, el
TR60 varia mucho
El TR60 de una sala se puede
calcular antes de construirla
FENOMENOS ACUSTICOS
Difusión:
Si la superficie donde se
produce la reflexión presenta
alguna rugosidad, la onda
reflejada no solo sigue una
dirección,
sino
que
se
descompone en múltiples
ondas.
FENOMENOS ACUSTICOS
Difusión:
El grado de difusión de una
superficie varia por cada
frecuencia en razón a su
longitud de onda.
FENOMENOS ACUSTICOS
Difusión:
El grado de difusión de una
superficie varia por cada
frecuencia en razón a su
longitud de onda.
FENOMENOS ACUSTICOS
Reflexión – Absorción - Difusión
FENOMENOS ACUSTICOS
Difracción:
Cuando una onda acústica se
encuentra un obstáculo de
dimensiones menores a su
longitud de onda, esta es
capaz
de
rodearlo
atravesándolo
FENOMENOS ACUSTICOS
Difracción:
Otra forma de difracción es la
capacidad de las ondas de
pasar por orificios cambiando
su divergencia a esférica con
foco en el centro de estos
FENOMENOS ACUSTICOS
Difracción:
Si el tamaño del obstáculo es
muy pequeño en relación a la
longitud de onda de una
frecuencia
especifica,
el
obstáculo
no
altera
la
propagación del sonido.
FENOMENOS ACUSTICOS
Difracción:
Si el tamaño del obstáculo es
comparable a la longitud de
onda
de
una
frecuencia
especifica, el obstáculo altera la
propagación
del
sonido
generando sombras acústicas.
FENOMENOS ACUSTICOS
Difracción:
Si la dimensión de una
apertura es superior a la
longitud de onda de una
frecuencia especifica, el sonido
pasa a través, radiando energía
hacia las zonas de sombra
acústica.
FENOMENOS ACUSTICOS
Difracción:
Si la dimensión de una
apertura es inferior a la
longitud de onda de una
frecuencia especifica, el sonido
actúa como si proviniera de
una nueva fuente localizada en
el centro de la abertura, con la
misma longitud de onda del
sonido original.
FENOMENOS ACUSTICOS
Difracción:
FENOMENOS ACUSTICOS
Ecos:
Todas aquellas reflexiones que llegan a un oyente dentro de los primeros
50ms desde la llegada del sonido directo son integradas por el oído
humano y, en consecuencia, su percepción no es diferenciada respecto al
sonido directo.
Cuando el sonido emitido es un mensaje oral, tales reflexiones
contribuyen a mejorar la inteligibilidad o comprensión del mensaje y, al
mismo tiempo, producen una aumento de sonoridad o sensación de
amplitud del sonido.
FENOMENOS ACUSTICOS
Por el contrario, la aparición de una reflexión de nivel elevado con un
retardo superior a los 50ms es totalmente contraproducente para la
obtención de una buena inteligibilidad de la palabra, ya que es percibida
como una repetición del sonido directo (ECO).
El retardo de 50ms equivale a una diferencia de caminos entre el sonido
directo y la reflexión de, aproximadamente, 17.25 mts.
ECO ……… 345 x 0.05 = 17.25
FENOMENOS ACUSTICOS
FENOMENOS ACUSTICOS
Un fenómeno asociado al ECO, es el ECO FLOTANTE. Consiste en una
repetición múltiple, en un breve intervalo de tiempo, de un sonido
generado por una fuente sonora, y aparece cuando esta se sitúa entre
dos superficies paralelas, lisas y muy reflejantes.
FENOMENOS ACUSTICOS
Aislamiento:
FENOMENOS ACUSTICOS
AISLAMIENTO ACUSTICO
DEFINICION DEL RUIDO
Sonido molesto que produce sensación de incomodidad.
La exposición prolongada a fuentes de ruido, puede
provocar
fatiga,
daños
auditivos
irreversibles,
alteraciones del sueño, estrés, disminución del
rendimiento en el estudio y trabajo, problemas
digestivos, cardiacos, respiratorios….
AISLAMIENTO ACUSTICO
RUIDO AEREO
Es todo ruido que llega a través del aire y se
transmite a través de los diferentes paramentos
como muros, puertas, ventanas, cubiertas, placas…
•Trafico
aéreo y vehicular
•Obras de construcción
•Conversaciones
•Radio
•Televisión…..
AISLAMIENTO ACUSTICO
RUIDO DE IMPACTO
Causado por un golpe de hace vibrar los elementos
estructurales. Sin embargo, todo ruido de impacto
genera ruido aéreo.
•Caída
de objetos
•Portazos
•Gente caminando
•Arrastre de muebles
•Clavar puntillas
AISLAMIENTO ACUSTICO
RUIDO POR VIBRACION
Ruido de carácter continuo, habitualmente de
baja frecuencia.
•Motores
•Maquinas
•Ducterías
H/S
AISLAMIENTO ACUSTICO
EL CONCEPTO
“AISLAMIENTO ACUSTICO AL RUIDO AEREO”
Cuando la perturbación del medio, representada por un
frente de ondas, incide sobre las paredes de una sala que
se halla conectada a otra por una pared común, estas se
ponen en movimiento vibratorio radiando energía hacia
la receptora.
El aislamiento es la oposición de la pared a que esto no
suceda.
AISLAMIENTO ACUSTICO
EL CONCEPTO
“AISLAMIENTO ACUSTICO AL RUIDO AEREO”
Consideraciones importantes:
-La pared vibra porque se la excita acústicamente por una de
sus caras
-Por la otra cara, la pared es un objeto en movimiento, por lo
que radia ondas acústicas
-La facilidad o oposición a vibrar que presenta una pared,
depende de características como su masa, su elasticidad, su
forma, sus dimensiones…
AISLAMIENTO ACUSTICO
EL CONCEPTO
“AISLAMIENTO ACUSTICO AL RUIDO AEREO”
El aislamiento no depende únicamente de la pared divisoria (transmisión directa). Hay otros
caminos de transmisión (transmisiones indirectas) por donde se puede transmitir energía de una
sala a otra.
Esto ocasión una gran diferencia entre el aislamiento que ofrece una
solución constructiva en laboratorio y en su instalación in situ
AISLAMIENTO ACUSTICO
RUIDO AEREO
Realidad in situ
AISLAMIENTO ACUSTICO
RUIDO AEREO
Esto ocasiona una gran diferencia entre el aislamiento que
ofrece una solución constructiva en laboratorio y en su
instalación in situ.
Acustell - España
AISLAMIENTO ACUSTICO
EL CONCEPTO
“AISLAMIENTO ACUSTICO AL RUIDO AEREO”
No confundir absorción con transmisión de energía…
Una pared puede absorber y transferir a la vez:
AISLAMIENTO ACUSTICO
RUIDO AEREO
Las perdidas de transmisión (Transmission Loss – TL) de un
paramento, se define como la cantidad de energía acústica que
se atenúa al atravesar dicho paramento, expresada en dB. Su
valor es en función de la frecuencia.
TL (dB) = L1 – L2
L1 = nivel de presión acústica en el recinto emisor
L2 = nivel de presión acústica en el recinto receptor
AISLAMIENTO ACUSTICO
EL CONCEPTO
“AISLAMIENTO ACUSTICO AL RUIDO AEREO”
El aislamiento que presenta la pared será en función de la frecuencia (o
contenido espectral) de la onda acústica que en ella incida.
¡¡¡Es imperativo conocer el espectro frecuencial de la onda acústica incidente!!!
Mayor contenido en bajas f
Menor contenido en bajas f
AISLAMIENTO ACUSTICO
RUIDO AEREO
TIPOS DE PARAMENTOS
SIMPLES
Están formados por una sola capa.
MULTIPLES
Están formados por varias capas simples, separadas por un elemento elástico
(cámara de aire, gas argón…)
AISLAMIENTO ACUSTICO
RUIDO AEREO
PAREDES SIMPLES
PAREDES SIMPLES HOMOGENEAS
Compuesta por un solo material, ej. Muro de concreto
PAREDES SIMPLES HETEROGENEAS
Compuestas por materiales diversos unidos rígidamente (monolíticamente)
entre si, ej. Muros en ladrillo pañetado y pintado
PAREDES SIMPLES CONTINUAS
Tienen la misma estructura en toda su superficie, ej. Muro ciego
PAREDES SIMPLES DISCONTINUAS
Presentan composiciones de materiales diferentes en por lo menos, una zona de
su superficie, ej. Muro con puerta o ventana o hueco.
AISLAMIENTO ACUSTICO
RUIDO AEREO
PAREDES SIMPLES
AISLAMIENTO ACUSTICO
RUIDO AEREO
El aislamiento acústico o perdida de transmisión (TL) de paredes
simples continuas, homogéneas y heterogéneas, depende
exclusivamente de la Masa del material que conforma el paramento
y de la frecuencia a evaluar.
TL = 20log (M*f) – 47
20log(100*500) – 47= 27dB
20log(200*500) – 47= 33dB
La aplicación de dicha formula da origen a la Ley de Masa: Cada
vez que se duplica la masa del paramento, se aumenta la perdida
de transmisión en 6dB, siendo necesario el cuádruple de masa para
un aumento de 12dB.
AISLAMIENTO ACUSTICO
RUIDO AEREO
AISLAMIENTO ACUSTICO
RUIDO AEREO
FENOMENO DE COINCIDENCIA = Frecuencia Critica fc
El fenómeno de coincidencia consiste en que la longitud de onda de
la onda acústica proyectada sobre la pared, coincide con la longitud
de onda de la onda de flexión que en ella puede propagarse.
En esta situación, la onda acústica y vibracional se mueven en fase
por lo que el aislamiento baja considerablemente.
Lo mucho o poco que llegue a vibrar la pared dependerá se su
AMORTIGUAMIENTO.
AISLAMIENTO ACUSTICO
RUIDO AEREO
AISLAMIENTO ACUSTICO
RUIDO AEREO
AISLAMIENTO ACUSTICO
RUIDO AEREO
REPERCUSION DE LA DENSIDAD SUPERFICIAL
AISLAMIENTO ACUSTICO
RUIDO AEREO
REPERCUSION DEL GROSOR DE LA PARED
AISLAMIENTO ACUSTICO
RUIDO AEREO
REPERCUSION DE LA ELASTICIDAD DE LA PARED
AISLAMIENTO ACUSTICO
RUIDO AEREO
Problemas asociados a paramentos simples:
•Para niveles de aislamientos altos, se requieren paramentos
demasiado masivos (pesados), difícilmente construibles por
carga, costos y espacio.
•Transmiten fácilmente los ruidos por vibración a través de
paredes laterales.
AISLAMIENTO ACUSTICO
RUIDO AEREO
El aislamiento acústico o perdida de
transmisión (TL) de paredes simples
discontinuas, depende del TL de los
diferentes
materiales
que
lo
conforman y la proporción de los
mismos en la configuración total del
paramento.
Generalmente el TL resultante del
paramento, se acerca al TL del
material mas débil del conjunto, ej.
Puerta o ventana.
AISLAMIENTO ACUSTICO
RUIDO AEREO
Problemas asociados a paramentos simples discontinuos:
•Deficiencias en las juntas entre diversos materiales,
ej. Marcos de ventanas y puertas.
•Dilataciones generadas por elementos móviles, ej.
Puertas, divisiones, cubiertas.
•En casos especiales se hace necesario implementar
esclusas de acceso.
AISLAMIENTO ACUSTICO
RUIDO AEREO
PAREDES MULTIPLES
La constituyen dos o mas paredes simples separadas por un espacio
relleno o no de un material absorbente.
El aislamiento acústico o perdida de transmisión (TL) de paredes
múltiples, depende de la Masa del material que conforma los
paramentos, la Dimensión de la cámara conformada, el material
incluido dentro de dicha cámara y de la frecuencia a evaluar.
Ejemplo:
Una pared simple de 40cms de concreto, aprox. 49dB
Una pared múltiple de 20cms de concreto, cámara de 5cms con
fibra y pared en bloque de 15cms (total 40cms), aprox. 65dB
Diferencia de 16 dB.
AISLAMIENTO ACUSTICO
RUIDO AEREO
PAREDES MULTIPLES
Si doblamos la masa (o el grosor) de una pared simple, obtenemos
un incremento de 6dB de aislamiento acústico
Si mantenemos el grosor inicial pero hacemos dos paredes
separadas por una cámara de aire, obtendremos un incremento de
aislamiento superior a 6dB
AISLAMIENTO ACUSTICO
RUIDO AEREO
PAREDES MULTIPLES
AISLAMIENTO ACUSTICO
RUIDO AEREO
PAREDES MULTIPLES
Un sistema de pared doble esta constituido por dos paredes simples
homogéneas, iguales o no, separadas por una cavidad de aire que
puede estar parcial o totalmente rellena de material absorbente.
AISLAMIENTO ACUSTICO
RUIDO AEREO
PAREDES MULTIPLES
Cuando la onda de presión llega al cambio de medio, una parte de
la energía sonora del frente de onda se refleja, de manera que la
energía sonora transmitida será menor
Cuantos mas cambios de impedancia (cambios de medio) encuentre
la onda de presión, menor será la energía transmitida.
AISLAMIENTO ACUSTICO
RUIDO AEREO
PAREDES MULTIPLES
Sistemas con material
absorbente en el interior
de la cámara de aire y
conformada
por
dos
paredes
simples
de
diferentes
materiales,
presenta un incremento
de 18 dB/octava
AISLAMIENTO ACUSTICO
RUIDO AEREO
PAREDES MULTIPLES
Factores condicionantes de la perdida de aislamiento de una pared
doble:
- Para conseguir el mayor aislamiento posible, se deben evitar los
distintos caminos de acoplamiento entre sus elementos. Estas vías
de acoplamiento son:
-Acoplamiento debido a las frecuencias criticas de cada tabique
-Acoplamiento debido a las ondas estacionarias que se generan
en la cámara
-Acoplamiento debido a las uniones rígidas entre componentes
AISLAMIENTO ACUSTICO
RUIDO AEREO
VIDRIOS DOBLES
El uso del doble vidrio se aplica muchas veces por motivos térmicos.
En este caso las cámaras de aire comúnmente fabricadas localmente,
oscilan entre 6mm y 12mm.
Debido a esta pequeña cavidad existen las frecuencias de resonancia
a causa de la elasticidad del aire que comunica las masas de los
vidrios. Estas frecuencias suelen hallarse entre los 400 y 1000 Hz.
A estas frecuencias se produce un notable descenso del aislamiento
acústico. Si la cámara es superior, el aislamiento seria mucho mejor.
Es importante la conveniencia de que los espesores de los vidrios
difieran un 30%, así, ambas frecuencias de coincidencia son
diferentes.
AISLAMIENTO ACUSTICO
RUIDO AEREO
PROBLEMAS
MULTIPLES
ASOCIADOS
A
PARAMENTOS
•Al utilizar dos paramentos de las mismas
especificaciones, el nivel de aislamiento no se
incrementa de manera representativa.
•De no utilizar material acústico absorbente en la
cámara generada, el aislamiento no se incrementa de
manera representativa e inclusive se pueden generar
resonancias.
AISLAMIENTO ACUSTICO
RUIDO AEREO
PROBLEMAS
MULTIPLES
ASOCIADOS
A
PARAMENTOS
•Cámaras con espesores menores, no inciden
significativamente en el aislamiento acústico del
paramento (MASA MUELLE MASA)
PERDIDAS DE TRANSMISION POR JUNTAS, REMATES Y
APERTURAS
•Muros que no rematan contra placa superior
•Instalaciones eléctricas en muros simples
•Dilataciones de puertas embisagradas
•Puertas - ventanas de correr
•Puertas pivotadas
•Batientes de ventanas
•Remates de marquesinas y claraboyas
•Fachadas flotantes
•Ventanería corrida
•Vidrios dilatados con soportes de acero (arañas)
•Perforaciones de formaletas en concreto
•Ductos técnicos (ventilación, eléctricos…..)
AISLAMIENTO ACUSTICO
RUIDO AEREO
VENTAJAS ASOCIADAS A PARAMENTOS MULTIPLES
•Altos niveles de aislamiento
•Espesores menores
•Reducción de la transmisión por vibración a través de paredes
laterales
AISLAMIENTO ACUSTICO
RUIDO DE IMPACTO
El ruido de impacto es causado por el choque de un objeto
contra un cerramiento, que hace vibrar los elementos
estructurales. Estas vibraciones se transmiten a través
de los cerramientos pudiendo recorrer grandes distancias
hasta su atenuación.
AISLAMIENTO ACUSTICO
RUIDO DE IMPACTO
Las características y el nivel de un ruido de impacto
dependerán de varios factores:
Las características de la fuente, ej. El tipo de
objeto que golpea el paramento.
La estructura del paramento.
El material de acabado del paramento.
AISLAMIENTO ACUSTICO
RUIDO DE IMPACTO
Tratamiento:
-Atenuación en la
fuente
-Atenuación a lo
largo de la vía de
propagación
-Atenuación cerca
del receptor
AISLAMIENTO ACUSTICO
RUIDO DE IMPACTO
La transmisión de rudo de impacto DEBE ser tratada
directamente desde la fuente.
•Utilización de alfombras
•Implementación de placas flotantes
•Implementación de paramentos desacoplados
Al contrario que en caso del rudo aéreo, la masa de los
elementos estructurales NO influye de forma significativa en
le aislamiento de ruidos de impacto.
AISLAMIENTO ACUSTICO
RUIDO DE IMPACTO
AISLAMIENTO ACUSTICO
RUIDO DE IMPACTO
MEDICION
En el caso del aislamiento a ruido de impacto, no se
evalúa la diferencia de niveles entre dos recintos, sino
que se mide únicamente el nivel del ruido recibido.
Cuanto menor sea el valor de este nivel, mayor será el
índice de aislamiento.
AISLAMIENTO ACUSTICO
RUIDOS POR VIBRACION
El ruido de vibraciones proviene habitualmente de las
maquinas. Este tipo de ruidos es una combinación de
ruido aéreo y estructural, por lo que su tratamiento es
complicado.
AISLAMIENTO ACUSTICO
RUIDOS POR VIBRACION
Cuando una maquina vibra, parte de la energía se transmite al aire y el
resto a la estructura sobre la que descansa.
Tratamiento
•Amortiguadores
Evitar el contacto rígido
de la maquina con la
estructura del edificio.
Placas de inercia flotadas
AISLAMIENTO ACUSTICO
RUIDOS POR VIBRACION
Las transmisiones indirectas de vibraciones, son originadas por las
ducterías y conductos asociados a las maquinas.
Tratamiento recomendado
Juntas flexibles
AISLAMIENTO ACUSTICO
INSTALACIONES PROBLEMATICAS
•AGUA.
•Bombas
•Tubería – Golpe de ariete
•Sifones, bajantes, cambios de recorrido
•Griferías
•Sanitarios - tanque – fluxómetro
•Regatas y orificios
•ASCENSORES
•Motor
•Guías
•Contrapesos
•Ducto – ruido aéreo desde parqueos y cto maquinas
•Tablero contactores
AISLAMIENTO ACUSTICO
INSTALACIONES PROBLEMATICAS
•AIRE.
•Motores
•Ductos
•Conductos de líquidos
•ELECTRICAS
•Planta Eléctrica
AISLAMIENTO ACUSTICO
VENTILACION NATURAL
AISLAMIENTO ACUSTICO
VENTILACION NATURAL
AISLAMIENTO ACUSTICO
VENTILACION NATURAL
AISLAMIENTO ACUSTICO
VENTILACION NATURAL
AISLAMIENTO ACUSTICO
VENTILACION NATURAL
AISLAMIENTO ACUSTICO
VENTILACION NATURAL
AISLAMIENTO ACUSTICO
VENTILACION NATURAL
ESPACIOS PARCIALMENTE ABIERTOS
ESPACIOS CERRADOS
ACONDICIONAMIENTO ACUSTICO
TEORIA GEOMETRICA
Asocia la onda sonora a un rayo que se propaga por la sala. Aplica
las leyes de la óptica geométrica para deducir la dirección de
propagación tras cada incidencia en las diferentes superficies del
recinto y se ayuda de los coeficientes de absorción de cada material
para calcular la energía perdida en cada reflexión.
Es la teoría aplicada en los programas informáticos de simulación de
salas.
TEORIA ESTADISTICA
Estudia el comportamiento de la energía acústica en la sala desde
una visión estacionaria. Parte de la suposición de un campo sonoro
uniforme en la sala. Los cálculos que aporta esta teoría son valores
medios de tiempo de reverberación y nivel de presión sonora.
TEORIA ONDULATORIA
Contempla el fenómeno ondulatorio del sonido. Gracias a esta teoría
se podrá estudiar la influencia del dimensionado y las proporciones
del recinto en su calidad acústica.
ACONDICIONAMIENTO ACUSTICO
PROPAGACION DEL SONIDO EN UN RECINTO CERRADO
•La energía sonora generada por una fuente en un recinto cerrado, llega a
un oyente ubicado en un punto cualquiera, de dos formas diferentes:
•Sonido directo
•Sonido reflejado (por una o mas superficies)
ACONDICIONAMIENTO ACUSTICO
SONIDO DIRECTO: En un punto cualquiera del recinto, la energía
correspondiente al sonido directo depende exclusivamente de la distancia a la
fuente sonora.
SONIDO REFLEJADO: La energía correspondiente al sonido reflejado depende
del camino recorrido por el rayo sonoro, así como del grado de absorción acústica
de los materiales utilizados como revestimientos de las superficies implicadas.
Tanto mayor sea la distancia recorrida y mas absorbentes sean los materiales
empleados, menor será la energía asociada tanto al sonido directo como al
reflejado.
ACONDICIONAMIENTO ACUSTICO
SONIDO REFLEJADO
Al analizar la evolución temporal del sonido reflejado en un punto cualquiera del recinto, se
observan básicamente dos zonas de características notablemente diferenciadas:
Zona 1. Aquellas reflexiones que llegan inmediatamente después del sonido
directo – “primeras reflexiones o reflexiones tempranas”
Zona 2. Aquellas reflexiones taridas que constituyen la denominada “cola
reverberante”
ACONDICIONAMIENTO ACUSTICO
Desde el punto de vista
practico, se suele establecer
un limite de tiempo para la
zona de primeras reflexiones
de aprox. 100ms desde la
llegada del sonido directo.
ACONDICIONAMIENTO ACUSTICO
El análisis acústico basado en la hipótesis de reflexiones especulares
constituye la base de la denominada ACUSTICA GEOMETRICA.
La acústica geométrica es una aproximación a la realidad. Para que en
la practica se produzca una reflexión marcadamente especular es
necesario que se cumplan los siguientes requisitos:
•Dimensiones de las superficies
•Características reflejantes de las superficies
ACONDICIONAMIENTO ACUSTICO
Dimensiones grandes en comparación con la longitud de
onda del sonido en estudio
(Las longitudes de onda correspondientes a la banda de
frecuencias audibles se hallan entre 17.25mts (f=20Hz) y
1.72cm (f=20KHz)).
L=V/f
ACONDICIONAMIENTO ACUSTICO
En el caso de que las dimensiones sean menores o similares
a la longitud de onda, la onda rodea la superficie y sigue
propagándose como si el obstáculo que representa la misma
no existe. Dicho fenómeno se conoce con el nombre de
DIFRACCION.
ACONDICIONAMIENTO ACUSTICO
Por otra parte, si la superficie presenta irregularidades de
dimensiones comparables con la longitud de onda, se
produce una reflexión de la onda incidente en múltiples
direcciones. Dicho fenómeno se conoce con el nombre de
DIFUSION.
ACONDICIONAMIENTO ACUSTICO
Un fenómeno asociado al ECO, es el ECO FLOTANTE. Consiste en una
repetición múltiple, en un breve intervalo de tiempo, de un sonido
generado por una fuente sonora, y aparece cuando esta se sitúa entre
dos superficies paralelas, lisas y muy reflejantes.
ACONDICIONAMIENTO ACUSTICO
TIEMPO DE REVERBERACION
Tiempo requerido (seg) para que un sonido decaiga 60dB después de que su fuente se ha detenido.
Sabine
Volumen – Absorción – Aplicación
Arau
ACONDICIONAMIENTO ACUSTICO
ACONDICIONAMIENTO ACUSTICO
TIEMPO DE
REVERBARACION
CORTO
TIEMPO DE
REVERBARACION
LARGO
ACONDICIONAMIENTO ACUSTICO
TIEMPO DE
REVERBARACION
CORTO
+/- 1 SEGUNDO
TIEMPO DE
REVERBARACION
LARGO
+/- 4 SEGUNDOS
ACONDICIONAMIENTO ACUSTICO
Volumen – Absorción – Aplicación
ACONDICIONAMIENTO ACUSTICO
APLICACIÓN DE LA FORMULA DE TR.
TR = 0.161
V
Abs
CONDICION
VARIABLE
Volumen inmodificable
Abs
Abs inmodificable
Volumen
ACONDICIONAMIENTO ACUSTICO
CONDICION
VARIABLE
Volumen inmodificable
Abs
ACONDICIONAMIENTO ACUSTICO
CONDICION
VARIABLE
Abs inmodificable
Volumen
ACONDICIONAMIENTO ACUSTICO
CONDICION
VARIABLE
Abs inmodificable
Volumen
ACONDICIONAMIENTO ACUSTICO
CONDICION
VARIABLE
Abs inmodificable
Volumen
ACONDICIONAMIENTO ACUSTICO
CONDICION
VARIABLE
Abs inmodificable
Volumen
ACONDICIONAMIENTO ACUSTICO
Desventajas de modificar la absorción
Al aumentar la absorción total del recinto, se disminuye el nivel de presión
sonora y se pueden afectar las primeras reflexiones.
Desventajas de modificar el volumen
Sistemas costosos
Solución ideal
Combinación de sistemas (variación de absorción y variación de volumen)
ACUSTICA VARIABLE
ACUSTICA VARIABLE
ACUSTICA VARIABLE
ACUSTICA VARIABLE
ACUSTICA VARIABLE
ACONDICIONAMIENTO ACUSTICO
Las diferentes estrategias de diseño se logran mediante la
aplicación de los materiales de ACABADO.
ACONDICIONAMIENTO ACUSTICO
!!!!!!!!!
DIFERENTE
!!!!!!!!!
AISLAMIENTO ACUSTICO
ACONDICIONAMIENTO ACUSTICO
TIPOS DE MATERIALES – ACABADOS
-ABSORBENTES
-REFLEJANTES
-DIFUSORES
ACONDICIONAMIENTO ACUSTICO
MATERIALES ABSORBENTES
Los materiales absorbentes (porosos) están constituidos por
un medio solido (esqueleto) recorrido por cavidades mas o
menos tortuosas comunicadas con el exterior (poros), a través
de las cuales se produce por rozamiento el debilitamiento de
la energía acústica, convirtiéndola en calor.
ACONDICIONAMIENTO ACUSTICO
- Materiales de Construcción
Fibra de vidrio, fibra mineral, celulosa, alfombras…
- Acabados
Cortinas, tapetes, tapices….
- Mobiliario
Muebles abullonados….
ACONDICIONAMIENTO ACUSTICO
Cuando las ondas sonoras inciden sobre una superficie, parte
de la energía es reflejada y parte es absorbida por el material
de la misma convirtiéndola en calor.
REFLEJA
o
ABSORBE
La eficacia con la que un material absorbe sonido se expresa
como el COEFICIENTE DE ABSORCION
El coeficiente suele variar mucho con la frecuencia y adopta
valores muy pequeños para las superficies no porosas y
pulidas y valores que tienden a la unidad para materiales
muy porosos.
ACONDICIONAMIENTO ACUSTICO
Nos referimos a la unidad porque la escala de valores del
coeficiente de absorción va del 0 al 1.
ACONDICIONAMIENTO ACUSTICO
ACONDICIONAMIENTO ACUSTICO
MATERIALES REFLEJANTES
Materiales lisos, no porosos y totalmente rígidos capaces de reflejar la
mayor parte de la energía sonora que incide sobre ellos.
Materiales de Construcción
Muros, placas, vidrios…
- Acabados
Muros lisos, estructura vista, pisos en madera, cerámica,
mármol, granito, laminas metálicas, enchapes en madera….
- Mobiliario
Muebles de cuero o sin abullonar….
ACONDICIONAMIENTO ACUSTICO
UTILIZACION
DISEÑO
DE
MATERIALES
REFLEJANTES
EN
A diferencia de los materiales absorbentes, no todos
los espacios requieren del diseño de elementos
reflejantes.
Únicamente
son
necesarias
e
imprescindibles en salas destinadas a la palabra
(teatros y salas de conferencias sin sistema de
amplificación) y la música no amplificada (salas de
conciertos de música sinfónica).
ACONDICIONAMIENTO ACUSTICO
REFLECTORES CURVOS
Un reflector convexo dispersa el sonido en mayor
proporción que los reflectores planos, es decir,
abarcan una mayor zona de cobertura y por
consiguiente, en cada punto de dicha zona el nivel
sonoro reflejado es menor.
Radio mínimo recomendado = 5mts.
Curvaturas con radio menor de 5mts = difusor.
ACONDICIONAMIENTO ACUSTICO
REFLECTORES CURVOS
ACONDICIONAMIENTO ACUSTICO
REFLECTORES CURVOS
Un reflector cóncavo dispersa el sonido en menor
proporción que los reflectores planos, es decir,
abarcan una menor zona de cobertura generando
focalización del sonido.
ACONDICIONAMIENTO ACUSTICO
ACONDICIONAMIENTO ACUSTICO
ACONDICIONAMIENTO ACUSTICO
ACONDICIONAMIENTO ACUSTICO
DIFUSORES ACUSTICOS
Construidos en materiales reflejantes con formas
irregulares diversas. Estas formas dependen de la
frecuencia a tratar (longitud de onda).
ACONDICIONAMIENTO ACUSTICO
-Material absorbente, la energía reflejada es
mínima.
-Elemento reflector, la energía reflejada es
mucho mayor y presenta un direccionamiento
preciso.
-Elemento difusor, la energía reflejada es
elevada (por ser reflejante) y esta repartida en
forma uniforme en todas las direcciones de
reflexión.
ACONDICIONAMIENTO ACUSTICO
UTILIZACION
DISEÑO
DE
TRATAMIENTO
DIFUSORES
EN
Los únicos espacios que requieren del diseño de
difusores acústicos, son los espacios relacionados
con la música no amplificada (salas de conciertos,
estudios de grabación, y salas de ensayo).
ACONDICIONAMIENTO ACUSTICO
Los espacios que cuentan con grandes superficies
de tratamientos difusores,
conlleva a que la
energía del campo reverberante llegara a los oídos
de los espectadores con la misma intensidad desde
todas las direcciones del espacio.
Ello contribuye a crear un sonido altamente
envolvente y por lo tanto, a aumentar el grado de
impresión espacial existente.
ACONDICIONAMIENTO ACUSTICO
DIFUSORES
Arq. DANIEL DUPLAT L
[email protected]
Cel. 3102688875
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