Introducción al análisis y diseño acústico de un espacio

Cada espacio cuenta con elementos arquitectónicos que le proporcionan una peculiaridad visual y auditiva. La acústica de un espacio debe corresponder de acuerdo a las necesidades de uso del mismo, aunque el aspecto visual arquitectónico es importante representado con armonía entre colores, iluminación, dimensiones, entre otros; el aspecto auditivo es igual de importante ya que el oído recibe bastante información y proporciona diversas sensaciones similares a las que produce la vista, tales como dimensiones, calidez, color, forma, por mencionar algunos.

Al estar dentro de un lugar es posible imaginar el tamaño y características del mismo aun sin observarlo, por ejemplo el oído es capaz de calcular la distancia que hay entre muros, percibir el terminado de las superficies, saber si el espacio esta amueblado o vacío. La finalidad de un diseño acústico es reforzar el aspecto arquitectónico visual de un espacio y proporcionar el efecto aural deseado que beneficie la actividad que se realiza en dicho espacio.

Predicción acústica de un recinto es un proceso donde se utiliza acústica geométrica, ecogramas en octavas de frecuencia se obtienen en base a un modelo 3D de un recinto. Las propiedades de los materiales que son dependientes de la frecuencia (absorción, difusión y semitransparencia) son asignadas a las superficies del cuarto y fuentes con directividad dependiente de la frecuencia es asignada a las fuentes de sonido. Con esta información un gran número de gráficos y ecogramas como por ejemplo; inteligibilidad y tiempo de reverberación pueden ser estimados.

También es posible hacer post procesamiento para crear auralización con impulse response. Con esta predicción se obtienen parámetros que describen lo que experimentara el oyente al ocupar dicho espacio, un balance adecuado de estos parámetros darán al espacio mayor funcionalidad y confort. Parte del análisis y diseño incluye sugerir elementos o materiales que beneficien acústicamente el espacio, por ejemplo reflectores, difusores, materiales absorbentes.

Mientras que en un auditorio donde la voz es lo más importante se desea que el oyente escuche y entienda claramente lo que el orador está hablando, en una sala de conciertos la necesidad es que el oyente se sienta envuelto por la música con un buen balance tonal a un SPL adecuado o bien un oficina donde se desea tener un ambiente silencioso que permita la comunicación telefónica sin ser molestado por otras personas alrededor , estos son solo algunos ejemplos típicos donde la acústica juego un rol importante, de igual manera se pueden describir las necesidades acústicas para diversos espacios como dormitorios, hospitales, salas de espera, teatros, salas de conferencias entre otros.

La razón por la cual se realizan estos diseños, análisis y predicciones de espacios es debido a que no se pueden ignorar las cualidades acústicas de estos espacios ya que en muchos de los casos dichas cualidades representan un alto porcentaje del buen funcionamiento de cada lugar. Así como un ingeniero o arquitecto presenta planos o muestras de un proyecto, un asesor acústico presenta información que representa un alto impacto acústico en la funcionalidad de dicho proyecto. Parte del éxito de un recinto es la buena colaboración entre arquitecto y asesor acústico.

Parámetros de interés en una predicción acústica
En el análisis acústico vía software de predicción, se obtienen valores cuantitativos y cualitativos del recinto, a continuación se describe brevemente alguno de ellos.

T I EM P O D E R E V E R B E R A C I Ó N ( T6 0 ) Tiempo que tarda en decaer el sonido 60[dB] a partir de que se apaga la fuente que está produciendo dicho sonido, prácticamente se puede considerar como el alma del lugar, se identifica fácilmente un lugar que tiene un tiempo de reverberación alto por el eco que se experimenta, por ejemplo una iglesia o una casa vacía. Un lugar donde la voz es lo más importante se requieren tiempos cortos, en cambio un lugar donde la música es primordial tiempos relativamente largos son mejores, tiempo corto o largo esta en relación al volumen y características del lugar.

S O U N D P R E S S U R E L E V E L ( S P L ) Nivel de Presión Sonora [dB] comúnmente conocido como volumen, describe con que intensidad se escuchara el sonido de acuerdo al programa con el que será alimentado (voz, música programada, orquesta, etc.)

L A T E R A L F R A C T I O N ( L F ) Porcentaje de sonido que llega al oyente por los laterales

S P E E C H T R A N SM I S S I O N I N D E X ( S TI ) Parámetro para describir la inteligibilidad de la palabra, es decir que tanto porcentaje de las palabras producidas por un orador son entendidas por el oyente

I N T E R AU R A L C R O S S C O R R E L A T I O N ( I AC C ) Es un valor que describe la diferencia en tiempo de la llegada temprana de sonido entre el oído izquierdo y el oído derecho. En un diseño se pretende que el sonido llegue con una ligera diferencia entre el lado izquierdo y derecho.

C L A R I TY ( C 8 0 ) Es la relación de energía que existe entre los primeros 80ms del impulse response con la energía después de los 80ms expresado en decibeles. Mucha energía reverberante dará por resultado un bajo valor de C80 y por lo tanto una claridad baja y pobre inteligibilidad.

D E F I N I T I O N (D 5 0 ) Es una métrica similar al C80 pero en este caso es la relación de la energía de los primeros 50ms con el resto de la energía del impulse response.

GA I N (G) Ganancia está definida como el nivel de presión sonora medido en cualquier punto del recinto vacío utilizando una fuente omnidireccional en el escenario menos el nivel de presión sonora de la misma fuente en free field (espacio abierto libre de reflexiones) a una distancia de 10 metros.

Auralización
Es el proceso donde ecogramas en octavas de frecuencia son convertidos en binaural impulse responses que pueden mezclarse con música o voz anaecoica dando la impresión de cómo la música o la voz sonara si se reproduce en el cuarto modelado, en otras palabras escuchar una simulación de cómo un espacio puede sonar bajo ciertas circunstancias.

Requerimientos
Para poder desarrollar un análisis acústico se requiere que el cliente proporcione la siguiente información:
a. Planos en formato digital (Archivo CAD), los cuales deberán incluir de preferencia cortes
transversales y longitudinales

b. Requerimiento de uso para lo cual se está solicitando el desarrollo del diseño o análisis

c. Detalle de los acabados de la construcción, tales como tipo de materiales, acabados, distribución del mobiliario, etc.

d. Descripción de cuáles serán las áreas de audiencia

e. Detalle del tipo de asientos que habrá en el área de audiencia (silla de madera, sillón acojinado, silla metálica, etc.)