Adaptabilidad de condiciones acústicas de salas mediante variación de altura del techo

Abstract

Este trabajo presenta un análisis de la adaptabilidad de las condiciones acústicas de una sala mediante variación de la altura del techo acústico, buscando disminución de tiempos de reverberación, adaptación de los índices de sonoridad y absorción de energía, con el fin de conseguir, mediante la variación de la altura de un techo variable acondicionado con materiales acústicos, la adecuación de las condiciones acústicas de la sala de manera optima para 3 usos diferentes. Es decir, se consiguen 3 salas acústicas diferentes a partir de una sola sala física, mediante un techo con tratamiento acústico y la variación de su altura. El despliegue del techo produce absorción del sonido, eliminando el ruido de fondo producido en la sala, y disminuyendo así el tiempo de reverberación, y también produce una señal mas limpia, con menos fluctuaciones. Todo ello se debe a la utilización de los materiales absorbentes seleccionados, que adecuan el exceso de energía emitido en el interior de la sala, cuando es necesario, permitiendo conseguir una mayor versatilidad de la sala. Sin variar la altura del techo, la sala muestra condiciones ideales para sala de música sinfónica, de órgano, etc.; variando el techo en un valor intermedio se consigue que la sala sea polivalente con adaptación ideal para música Jazz, acústicos, etc.; y variando el techo al máximo se consigue mayor absorción, lo cual sería idóneo para utilización de la sala para conferencias o para conciertos donde el nivel de presión sonora sea mayor, como conciertos con instrumentos de percusión. Actualmente existen diversos métodos que han sido ampliamente estudiados para el tratamiento acústico, aplicando distintos tipos de materiales y metodologías, con el fin de reducir el tiempo de reverberación y mejorar el acondicionamiento acústico de las salas, y empleando diversos índices acústicos que calificarán y definirán la sala acústica estudiada. La investigación de los materiales ha mejorado considerablemente la calidad del sonido en dichas salas, tales como los paneles absorbentes CPA que amortiguan el sonido en las frecuencias bajas o CBA que amortiguan el sonido hasta los 20000 Hz, o los difusores Schroeder que acondicionan y mejoran la calidad del sonido. Durante la investigación en el tratamiento acústico se han construido distintos tipos de difusores de sonido, con el fin de controlar la reflexión del sonido, como los difusores asimétricos. También se han desarrollado métodos, para la ubicación de los materiales absorbentes y para el cálculo de reverberación de salas con la audiencia sentada. Uno de los materiales que se esta estudiando hoy en día es el panel micro perforados (MPP), que es un prometedor absorbente del sonido. Otro tipo de materiales que se están estudiando son los llamados multicapa, que es una superposición de diferentes tipos de materiales porosos, que tienen una alta capacidad de absorción. Otro de los campos donde se ha evolucionado es el del Modelado, como por ejemplo los modelos para de la inteligibilidad del habla, que buscan mediante la absorción la corrección de los índices de transmisión de voz (STI). El propósito principal del estudio es demostrar que la instalación de techos acústicos variables, acondiciona una sala para distintos eventos, es decir, queremos hacerla más versátil, con el fin de poder dar unas cualidades acústicas óptimas para el desarrollo de distintas actividades, tales como conciertos de música Sinfónica, de Cámara, Jazz, Rock, etc. Asimismo podremos utilizar la sala tanto para conferencias, como para representaciones teatrales. Para poder demostrar la adaptabilidad de la sala, se diseñan tres prototipos con distinta variación del techo acústico, en los cuales se simulan diversos parámetros e índices acústicos. Lo primero que se simula es el Tiempo de reverberación, mediante los métodos de Sabine y Eyring, obteniendo así la reverberación en el interior de los prototipos. Una vez realizados los cálculos de los tiempos de reverberación, se simulan los Índices de sonoridad acústica (Índice Direct SPL, Índice Alcons / Articulation Loss e Índice RaSTI), que describirán las cualidades acústicas de los prototipos. Se continúa con la simulación de los Parámetros de energía, empezando con el parámetro Respuesta del Impulso (IR), en el que se puede observar el estado en el que queda el impulso generado por el software. Posteriormente se simula el análisis del parámetro Tiempo de respuesta de la Energía (ETC), pudiendo analizar el estado en el que queda la señal de energía emitida. Para terminar con los Parámetros de energía, se realiza la simulación de los Reflectogramas, donde se puede observar cómo varían los niveles de presión sonora (SPL) en el interior de los prototipos, para las frecuencias 500, 1000, 2000 y 4000 Hz. Finalmente se realiza la simulación de Tiempos de reverberación para distintos tipos de instalaciones, que en función de los resultados que produzcan, permitirá realizar la clasificación de los prototipos en distintos tipos de salas. Mencionar que en la tesis tan sólo se ha resumido del trabajo realizado, porque para el estudio principal se utilizaron 18 puntos de análisis y un rango de frecuencias comprendido de 125 Hz, 250 Hz, 500 Hz, 1000 Hz, 2000 Hz, 4000 Hz y 8000 Hz, mientras que en el documento hemos plasmado simplemente, por evidente simplificación de los resultados, 1 punto de análisis (Centro de la sala) y un rango de frecuencias de 500 Hz, 1000 Hz, 2000 Hz y 4000 Hz.