El impacto del tamaño de la habitación y las propiedades de la superficie en la acústica

Si te encanta la música en vivo, probablemente habrás notado que el “sonido” de un músico puede verse profundamente afectado por las propiedades acústicas de un espacio determinado. El tamaño y la forma de las habitaciones e incluso los materiales de las superficies dentro de ellas desempeñan papeles fundamentales a la hora de dar forma a nuestras experiencias auditivas, y eso es cierto ya sea que estemos disfrutando de música en vivo o conversando con colegas.

Una actuación en un pequeño club o estudio de grabación resonará de manera diferente a una sinfonía que resuena en toda la extensión de una gran sala de conciertos. Del mismo modo, una reunión de equipo en un espacio de oficina compacto contrastará marcadamente con una discusión en una gran sala de conferencias. En pocas palabras, las dimensiones y la composición del lugar determinado se combinan para crear un entorno acústico único que puede elevar, distorsionar o disminuir la calidad general del audio.

Pero, ¿cómo y por qué el tamaño de la habitación afecta la calidad del sonido? ¿Y qué estrategias de optimización acústica puedes implementar para mejorar un entorno sonoro personal o profesional?

Esto es lo que necesita saber.

Sonido 101

Antes de que podamos apreciar completamente la relación entre la acústica y el tamaño y las propiedades de la superficie de una habitación, es crucial comprender los conceptos básicos del sonido y cómo viaja.

El sonido, en esencia, es energía generada por objetos que vibran. La velocidad a la que vibra el sonido afectará su frecuencia, con longitudes de onda más rápidas asociadas con frecuencias más altas y longitudes de onda más lentas con frecuencias más bajas.

Estas vibraciones crean ondas sonoras que viajan a través de diversos medios (como aire, agua o materiales sólidos) antes de llegar a nuestros tímpanos, que también vibran. Pero cuál será exactamente ese sonido final cuando llegue a nuestros oídos depende de numerosos factores, incluido el medio por el que viajó, la fuerza de la vibración inicial y la ubicación precisa de la fuente del sonido.1

Cuando una onda sonora encuentra un nuevo medio o un cambio en las propiedades del medio, puede comportarse de manera diferente. El sonido se puede absorber, reflejar, refractar o difundir:

  • La absorción amortigua el sonido, reduciendo el eco y la reverberación al absorber las ondas sonoras.
  • La reflexión hace rebotar las ondas sonoras en la habitación, creando potencialmente ecos o fuentes de sonido secundarias.
  • La refracción desvía las ondas sonoras a medida que pasan de un medio a otro con diferentes propiedades acústicas, lo que a menudo altera la dirección en que viaja el sonido.
  • La difusión utiliza varias superficies irregulares para dispersar las ondas sonoras en varias direcciones, reduciendo la intensidad de los reflejos y creando un sonido distribuido más uniformemente en todo el espacio.

El grado de absorción, reflexión, refracción y difusión depende en gran medida de las dimensiones, la forma y los materiales de la habitación utilizados en su construcción. En consecuencia, estas variables pueden alterar drásticamente el comportamiento del sonido dentro de un espacio, dando lugar a una experiencia auditiva variada de un entorno a otro.

El impacto del tamaño de la habitación en la acústica

El tamaño y la forma de una habitación pueden influir profundamente en cómo se comporta el sonido dentro de ella. Cada habitación, con sus dimensiones únicas de ancho, largo y alto, puede aumentar o atenuar frecuencias de sonido específicas, lo que da como resultado un carácter acústico distintivo.

Usemos una analogía simple para entender esta interacción bastante compleja. Imagine una onda sonora como una pelota que rebota en una habitación vacía. En una sala grande, como una sala de conciertos, la pelota (el sonido) tiene mucho espacio para moverse y rebotar. Pero, debido a que la habitación es grande, la bola puede viajar una gran distancia antes de alcanzar una nueva superficie, y ese sonido puede tardar un tiempo en regresar, creando un eco.

Es más, debido a que el sonido viaja a diferentes velocidades y frecuencias, los sonidos de baja frecuencia tardarán más en llegar a nuestros oídos en una habitación grande con mucho espacio. Esta es la razón por la que puede notar que los sonidos graves retumbantes en una sala más grande tienden a durar más y llenar el lugar.

Ahora, considere un espacio más pequeño. Aquí, la pelota golpea rápidamente y se refleja en las superficies, lo que puede crear una experiencia sonora plena y vivaz, aunque potencialmente problemática. Los reflejos rápidos pueden provocar un sonido «cuadrado» o incluso distorsionado, ya que la habitación no proporciona suficiente espacio para que las ondas sonoras se desarrollen y se propaguen por completo. Esto es particularmente cierto en el caso de los sonidos de baja frecuencia, que pueden parecer desproporcionadamente fuertes o intensos.

En pocas palabras, los desafíos de sonido en una sala más grande incluyen:

  • Eco y reverberación: una habitación más grande a menudo produce eco y reverberación significativos debido a las grandes distancias que recorren las ondas sonoras antes de reflejarse en las superficies.
  • Distribución desigual del sonido: en habitaciones grandes, la distribución del sonido puede ser desigual, lo que hace que algunas áreas tengan un sonido fuerte y claro, mientras que otras puedan tener un sonido más débil.
  • Control de graves: los sonidos de frecuencias más bajas pueden amplificarse demasiado, lo que puede provocar una calidad de sonido turbia o deficiente, especialmente en espacios con techos altos.
  • Acumulación de contenido infrasónico: las habitaciones grandes pueden acumular contenido infrasónico (frecuencias por debajo del rango de audición humana) que pueden afectar la calidad general del sonido.
  • Falta de claridad del sonido: debido al largo tiempo de viaje de las ondas sonoras, los sonidos de diferentes fuentes pueden superponerse, lo que reduce la claridad.

En el otro extremo del espectro, los desafíos sonoros en un espacio más pequeño incluyen:

  • Reflexiones rápidas: en habitaciones pequeñas, las ondas sonoras rebotan rápidamente en las paredes, lo que genera problemas potenciales como la cancelación de fase, donde ciertas frecuencias se suprimen y otras se amplifican.
  • Sonido cuadrado: las rápidas reflexiones y el espacio limitado para el desarrollo de las ondas sonoras a menudo pueden causar un sonido «cuadrado» o «metálico».
  • Aumento de los graves: las habitaciones pequeñas a menudo tienen problemas con los sonidos de baja frecuencia, que pueden volverse demasiado dominantes debido al espacio limitado, provocando un perfil de sonido retumbante.
  • Ondas estacionarias: las ondas estacionarias, un tipo único de patrón de onda que ocurre cuando dos ondas de la misma frecuencia chocan mientras se mueven en direcciones opuestas, pueden formarse en habitaciones más pequeñas cuando las ondas sonoras rebotan hacia adelante y hacia atrás entre superficies paralelas. Esto puede hacer que ciertas frecuencias se amplifiquen excesivamente mientras que otras se supriman.2
  • Mal aislamiento acústico: el sonido en habitaciones pequeñas puede filtrarse fácilmente a los espacios adyacentes, especialmente si la habitación no está adecuadamente insonorizada.

El impacto de las propiedades de la superficie en un espacio

Como se señaló, los materiales utilizados en un espacio también pueden afectar drásticamente el sonido dentro de él. Solo considere cuánto más hueca suena una casa u oficina comercial vacía en comparación con una que ha sido completamente amueblada con muebles, alfombras y otros materiales.

En pocas palabras, diferentes materiales pueden absorber, reflejar, refractar o difundir el sonido, dando forma a la calidad acústica general.

Volvamos nuevamente a nuestra analogía con la pelota que rebota. Imagine que en lugar de rebotar en una superficie dura como un muro de hormigón, la pelota golpea un panel envuelto en tela. No se recuperaría con tanta energía comparativa, ¿verdad?

Así es exactamente como funciona la absorción acústica.

Los materiales cotidianos como alfombras, cortinas y muebles tapizados inician el proceso de absorción del sonido, mitigando la energía de las ondas sonoras y reduciendo los ecos. Sin embargo, para mejorar verdaderamente la absorción del sonido en un espacio, especialmente cuando el objetivo es mejorar la calidad del sonido o eliminar el eco o la reverberación no deseada, es necesario colocar estratégicamente materiales adicionales suaves, porosos y livianos en la superficie de las paredes, techos y pisos. para absorber las vibraciones del sonido.

Estos materiales pueden incluir:

Por el contrario, si la pelota golpea una superficie dura, como un espejo, rebota casi con la misma energía. Esto es como un reflejo. Las superficies duras y lisas como los pisos de vidrio, concreto o madera son excelentes para reflejar el sonido. Sin embargo, demasiada reflexión puede provocar ecos y una calidad de sonido áspera, especialmente en un espacio pequeño.

Cómo mejorar la acústica en un espacio grande

Cuando se trata de espacios más grandes, los materiales tradicionales que absorben el sonido pueden no ser suficientes debido al gran volumen y superficie involucrados. Aquí, la estrategia a menudo gira más hacia la difusión, lo que ayuda a controlar y difundir los reflejos del sonido, en lugar de simplemente absorberlos.

Además, recuerde que la función prevista del espacio tiene un impacto significativo en las estrategias acústicas adecuadas. Por ejemplo, en una sala de conciertos, la atención se centra en el trazado de rayos. Este método implica calcular la trayectoria de las ondas sonoras para garantizar que cada miembro de la audiencia reciba una experiencia de audio consistente y de alta calidad, independientemente de su asiento asignado. Por otro lado, una sala de conferencias corporativa podría priorizar la inteligibilidad del habla, reduciendo el eco y el ruido de fondo para fomentar una comunicación clara.

En el primer escenario, agregar demasiados absorbentes o difusores de sonido puede tener un impacto acústico negativo al:

  • Amortiguando la música
  • Reducir su nivel de volumen general
  • Potencialmente impactando la experiencia auditiva

Sin embargo, una combinación equilibrada de elementos absorbentes de sonido colocados estratégicamente podría ayudar a gestionar los reflejos del sonido y eliminar los «puntos calientes» que amplifican el sonido, preservando al mismo tiempo el sonido vivo que el público espera en una sala de conciertos.

Cómo mejorar la acústica en un espacio pequeño

Como se señaló, las habitaciones pequeñas, como oficinas o estudios domésticos, a menudo tienen perturbaciones acústicas importantes dentro del espacio, particularmente en bajas frecuencias, así como problemas con el sonido que sale de la habitación.

Para gestionar estos problemas, los expertos suelen:

  • Concéntrese en el control de los graves instalando absorbentes gruesos, densos y porosos y sistemas resonantes basados ​​en presión.
  • Instale materiales densos, herméticos e insonorizantes en las paredes, techos y pisos para reflejar el sonido en lugar de dejarlo penetrar.
  • Siga la regla del 38%, que establece: para una experiencia auditiva óptima, el oyente debe ubicarse aproximadamente al 38% de la longitud de la habitación desde la pared frontal para obtener un campo sonoro más equilibrado.3

Mejore su experiencia auditiva con superficies acústicas

¿Busca elevar su entorno auditivo personal o profesional?

Comience con una evaluación exhaustiva de su espacio, prestando mucha atención a su tamaño y propiedades de la superficie, ya que estos elementos tienen un impacto sustancial en su dinámica acústica. Además, considere sus intenciones específicas para el espacio, ya sea para disfrutar de la música, entablar diálogos, transmitir u otras actividades relacionadas con el sonido.

Después de esta evaluación, estará en una posición ideal para desarrollar el tratamiento acústico óptimo antes de agregar estratégicamente los materiales necesarios de insonorización y absorción del sonido.

Y si necesita ayuda con eso, confíe en Acoustical Surfaces. Nuestro equipo de especialistas en sonido puede realizar una auditoría acústica integral de su espacio. Armados con esta información, podemos ayudarlo a diseñar una estrategia personalizada para ajustar su entorno sonoro al espacio y sus necesidades sonoras.

:

  • Mundo de la ciencia. Sonido. https://www.scienceworld.ca/resource/sound/
  • Revista de grabación. Fundamentos de la acústica ambiental. https://recordingmag.com/resources/recording-info/acoustics-monitoring/room-acoustics-fundamentals/
  • Revista Mixdown. ¿Cómo afecta la ubicación del monitor y el tratamiento acústico a la configuración de su estudio? https://mixdownmag.com.au/features/how-does-monitor-placement-and-acoustic-treatment-affects-your-studio-setup/