A CÚSTICA

1. ACÚSTICA Juan Camilo Buitrago Espitia Leidy Ortega Evelyn R. Valderrama Lozano

2. A C U S T I C A • Efecto por el cual se desarrolla una inteligibilidad de los sonidos y función que se realiza. estudia el sonido, infrasonido y ultrasonido, es decir ondas mecánicas que se propagan a través de la materia (tanto sólida como líquida o gaseosa), A efectos prácticos, la acústica estudia la producción, transmisión, almacenamiento, percepción o reproducción del sonido. La ingeniería acústica es la rama de la ingeniería que trata de las aplicaciones tecnológicas de la acústica. considera el sonido como una vibración que se propaga generalmente en el aire a una velocidad de 343 m/s (aproximadamente 1 km cada 3 segundos), ó 1235 km/h en condiciones normales de presión y temperatura (1 atm y 20 °C).

3. SONIDO Son ondas longitudinales que se producen como consecuencia de una compresión del medio a lo largo de la dirección de propagación. TIMBRE TONO RESONANCIA REFLEXIÓN REFRACCIÓN es el reforzamiento de ciertas amplitudes sonoras como resultado de la coincidencia de ondas similares en frecuencias es la sensación auditiva o atributo psicológico de los sonidos que los caracteriza como más agudos o más graves. que puede ser agudo o grave según la altura de la nota que corresponde a su resonadorpredominante Cuando una onda sonora golpea una superficie plana es reflejada de manera coherente asumiendo que el tamaño de la superficie reflectiva es lo suficientemente larga con relación a la longitud de la onda que incide Es el cambio de dirección y de velocidad que experimenta ésta cuando pasa de un medio a otro medio en el que puede propagarse.

4. ATRIBUTOS Son aquellas Propiedades o cualidadesrelacionadas con el comportamiento del sonido en recintos

5. F E N O M E N O S F I S I C O S COMPRESIÓN Es la resultante de las tensiones o presiones que existe dentro de un sólido deformable o medio continuo, caracterizada porque tiende a una reducción de volumen del cuerpo, y a un acortamiento del cuerpo en determinada dirección

6. F E N O M E N O S F I S I C O S REFRACCIÓN Es el cambio de dirección que experimenta una onda al pasar de un medio material a otro. Solo se produce si la onda incide oblicuamente sobre la superficie de separación de los dos medios y si estos tienen índices de refracción distintos. La refracción se origina en el cambio de velocidad de propagación de la onda señalada.

7. F E N O M E N O S F I S I C O S REFLEXIÓN Es el cambio de dirección que experimenta una onda cuando choca contra una superficie lisa y pulimentada sin cambiar de medio de propagación.  Si la reflexión se produce sobre una superficie rugosa, la onda se refleja en todas direcciones y se llama difusión.

8. F E N O M E N O S F I S I C O S ABSORCIÓN Es la capacidad que tienen algunos materiales paraabsorber la propagación del sonido.

9. F E N O M E N O S F I S I C O S DIFRACCIÓN Se denomina difracción de una onda a la propiedad que tienen las ondas de rodear los obstáculos en determinadas condiciones. Cuando una onda llega a un obstáculo (abertura o punto material) de dimensiones similares a su longitud de onda, ésta se convierte en un nuevo foco emisor de la onda. Esto quiere decir, que cuando una onda llega a un obstáculo de dimensión similar a la longitud de onda, dicho obstáculo se convierte en un nuevo foco emisor de la onda. Cuanto más parecida es la longitud de onda al obstáculo mayor es el fenómeno de difracción.

10. F E N O M E N O S S E N C I T I V O S ECO es un fenómeno acústico producido cuando una onda se refleja y regresa hacia su emisor. Puede referirse tanto a ondas sonoras como a electromagnéticas. El efecto acústico producido por la reflexión del sonido una vez acabada su primera exposición

11. F E N O M E N O S S E N C I T I V O S REVERBERACIÓN Consistente en una ligera prolongación del sonido una vez que se ha extinguido el original, debido a las ondas reflejadas. Estas ondas reflejadas sufrirán un retardo no superior a 0,1 s. Cuando el retardo es mayor ya no hablamos de reverberación, sino de eco.   tiempo de reverberación Para medir cuánto demora este proceso de extinción del sonido se introduce el Concepto de tiempo de reverberación, T, técnicamente definido como el tiempo que demora el sonido en bajar 60 dB por debajo de su nivel inicial (se ha elegido 60 dB porque con esa caída se tiene la sensación de que el sonido se ha extinguido completamente).

12. F E N O M E N O S S E N C I T I V O S ENMASCARAMIENTO Cuando el oído está expuesto a dos o más sonidos simultáneos, existe la posibilidad de que uno de ellos enmascare a los demás. Para ser más precisos, cabe definirlo como un efecto producido en la percepción sonora cuando se escuchan dos sonidos de diferente intensidad al mismo tiempo. Al suceder esto, el sonido más débil resultará inaudible, ya que el cerebro sólo procesará el sonido enmascarador.

13. F E N O M E N O S S E N C I T I V O S AMBIENCIA La distribución en el tiempo de las reflexiones tempranas crea la sensación de ambiencia, es decir la sensación que permite al oyente identificar auditivamente el espacio en el que se encuentra. Las personas no videntes desarrollan una especial habilidad para interpretar la información espacial contenida en la ambiencia. Arquitectónicamente, el control de la ambiencia se puede lograr mediante un cuidadoso diseño que involucra trazar, sobre un plano de la sala, rayos acústicos similares a los de la figura anterior, medir cuidadosamente sus recorridos, y de allí determinar los tiempos de llegada de las correspondientes reflexiones. Hoy en día este trabajo se realiza con el auxilio de computadoras digitales y programas adecuados

14. ABSORCIÓN SONORA F E N O M E N O S S E N C I T I V O S Las superficies de un recinto reflejan sólo parcialmente el sonido que incide sobre ellas; el resto es absorbido. Según el tipo de material o recubrimiento de una pared, ésta podrá absorber más o menos el sonido, lo cual lleva a definir el coeficiente de absorción sonora, abreviado con la letra griega α (alfa), como el cociente entre la energía absorbida y la energía incidente: α =Eabsorbida /Eincidente El coeficiente de absorción tiene una gran importancia para el comportamiento acústico de un ambiente, y por esa razón se han medido y tabulado los coeficientes de absorción para varios materiales y objetos. En general, los materiales duros, como el hormigón o el mármol, son muy reflectores y por lo tanto poco absorbentes del sonido, y en cambio los materiales blandos y porosos, como la lana de vidrio, son poco reflectores y por consiguiente muy absorbentes.

15. Rango: El oído humano es capaz de percibir un amplio rango de frecuencias: aproximadamente de 20 a 20.000 Hz.

16. MATERIALES

17. Los materiales de construcción y los revestimientos tienen propiedades absorbentes muy variables. A menudo es necesario, tanto en salas de espectáculo como en estudios de grabación y monitoreo realizar tratamientos específicos para optimizar las condiciones acústicas. Ello se logra con materiales absorbentes acústicos, es decir materiales especialmente formulados para tener una elevada absorción sonora A B S O R B E N T E S

18. A I S L A N T E S Aislar significa impedir que los sonidos generados dentro del mismo trasciendan hacia el exterior y, recíprocamente, que los ruidos externos se perciban desde su interior.

19. ESTRATEGIAS ARQUITECTÓNICAS

20. E S P A C I O S A B I E R T O S En los espacios abiertos el fenómeno preponderante es la difusión del sonido. Las ondas sonoras son ondas tridimensionales, es decir, se propagan en tres dimensiones y sus frentes de ondas son esferas radiales que salen de la fuente de perturbación en todas las direcciones. La acústica habrá de tener esto en cuenta, para intentar mejorar el acondicionamiento de los enclaves de los escenarios para aprovechar al máximo sus posibilidades y mirar como redirigir el sonido, focalizándolo en el lugar donde se ubique a los espectadores.

21. E S P A C I O S C E R R A D O S En los espacios cerrados, el fenómeno preponderante que se ha de tener en cuenta es la reflexión. Al público le va a llegar tanto el sonido directo como el reflejado, que si van en diferentes fases pueden producir refuerzos y en caso extremos falta de sonido. A la hora de acondicionar un local, se ha de tener en cuenta, tanto que no entre el sonido del exterior (Aislamiento acústico). Además, en el interior se ha de lograr la calidad óptima del sonido, controlando la reverberación y el tiempo de reverberación, a través, de la colocación de materiales absorbentes y reflectores acústicos.

22. INSTALACIONES

23. SUELOS •Como control de energía vibratoria generada por el movimiento de los equipos, ya que al poseer una elevada deflexión elástica y una frecuencia natural de oscilación excesivamente baja (del orden de los 5 Hz) evita el paso de las vibraciones a la estructura. Suelo flotante especial para situaciones en las que se requiere un asilamiento acústico crítico, tales como salas de máquinas, bancadas, estructuras de baja frecuencia. Baja el centro de gravedad del sistema, por lo que da mayor estabilidad al conjunto oscilante, y a su vez hace que se compensen las fuerzas de equilibrio, por lo que reduce la emisión acústica del sistema emisor. Reduce los efectos de las frecuencias exteriores y posibles problemas en acoplamientos de modos degenerados Reduce las transmisiones vibratorias de muy baja frecuencia a través de la estructura, pilares, vigas, grietas y conducciones de fluidos en paredes

24. TECHOS • Está especialmente indicado para lugares en que el tiempo de reverberación debe ser extremadamente bajo en todo el ancho de banda, como estudios de radio, de TV, de grabación, etc. • Pueden instalarse como falsos techos acústicos sujetos mediante perfilería adecuada, o como transdosado acústico en paredes. Estos paneles, mejora notablemente el grado de absorción, lográ,ndose obtener coeficientes de absorción α=1 para frecuencias en torno a los 500 Hz. • Absorción acústica: La colocación de los bafles reduce el tiempo de reverberación y ruido de fondo. Pudiendo reducirse hasta en 25dB.

25. PUERTAS En caso de que el aislamiento acústico sea un factor esencial, como por ejemplo en estudios de TV, grabación, radio, etc..., pueden suministrarse puertas dobles con sistema de apertura independientes, (mediante sistemas tándem o puertas correderas), tanto para puertas de una hoja como de dos hojas. El NR (NoiseReduction), hace referencia a la atenuación que esta puerta proporciona en un local ruidoso respecto al exterior, medido a 1,5 m de la puerta. Es decir, es la diferencia en dB existente entre el nivel sonoro en el interior de un local y el exterior de la puerta, suponiendo que la puerta esté al exterior. El índice TL (InsulationLoss), nos define las propiedades acústicas de la puerta independientemente de donde se utilice, definido como la relación en dB de la energía transmitida a través de la puerta respecto a la energía incidente en ella.

26. ANTI VIBRADORES Se caracteriza por poseer dos funciones principales: la función aislante y la función amortiguadora. De la determinada proporción de ambas se diferenciará básicamente una familia de antivibradores de las otras. consiste en oponer resistencia a la propagación del movimiento oscilatorio producido por la fuerza de naturaleza periódica generada por la máquina. En cambio, la función amortiguadora considera la transformación de la energía vibratoria incidente en calor, debido a la acción de fuerzas de disipación intrínsecas a los antivibradores. Así, el antivibrador que básicamente sea elástico en más de un 90% respecto a su componente amortiguadora, se denominará aislador, ejemplo de ello tenemos los aisladores metálicos de muelle. Por el contrario, los denominados amortiguadores son antivibradores cuya componente amortiguadora puede ser del 5% al 10% como el caso de los amortiguadores de caucho y caucho-metal, o bien hasta del 90% como el caso de los hidráulicos o viscosos.

27. EQUIPOS

28. SONÓMETRO Es el equipo más importante de todos y el más utilizado. Es capaz de medir el nivel de ruido, de una zona en cuestión, analizando la presión sonora a la entrada de su micrófono. Generalmente además de recoger la señal es capaz de ponderarla, en función de la sensibilidad real del oído humano a las distintas frecuencias, y de ofrecer un valor único en dBAs del nivel de ruido del lugar a analizar. En este caso se dice que el equipo es un sonómetro integrador.

29. ANALIZADOR DE ESPECTROS Este equipo es básico en las mediciones de ruido compuestos por distintas componentes frecuenciales, porque permite analizar todas las frecuencias de una banda al mismo tiempo.

30. DOSÍMETRO Este equipo no es más que un sonómetro integrador que, además de ofrecer el valor del ruido en un determinado lugar de forma ponderada según la sensibilidad auditiva humana, ofrece el valor medio de ruido a lo largo de un tiempo determinado. Es decir que es capaz de acumular medidas del ruido en distintos tiempos y ofrecer un valor medio.

31. CALIBRADOR Se dice que el calibrador es el instrumento que asegura la fiabilidad del sonómetro. Para ello genera un tono estable a una determinada frecuencia (generalmente 1 kHZ) sobre la que se ajusta la lectura del sonómetro a modo de patrón.

32. NORMAS

33. Medición de aislamiento acústico según norma ISO 140-3 1995: Acústica. Medición del aislamiento acústico en los edificios y de los elementos de construcción. Parte 3: Medición en laboratorio del aislamiento acústico al ruido aéreo de los elementos de construcción. -Medición de tiempo de reverberación según norma ISO 3382: Acústica. Medición del tiempo de reverberación de recintos con referencia a otros parámetros acústicos. (ISO 3382:1997). Medición del ruido emitido por vehículos en estado estacionario según norma ISO 5130: International Standard Acoustics — Las mediciones de nivel de presión sonora emitida por los vehículos de carretera estacionarias. --Medición del ruido emitido por vehículos de pasajeros en condiciones -representativas de conducción urbana según norma ISO 7188: Acústica - Medición del ruido emitido por los vehículos de pasajeros en condiciones representativas de la conducción urbana. -Medición del ruido emitido por automóviles en aceleración según norma ISO 362: Medición del ruido emitido por la aceleración de los vehículos de carretera - Método de ingeniería - Parte 2: L categoría -Cálculo del nivel de sonoridad según norma ISO 532: Acústica - Método de cálculo de nivel de sonoridad. -Cálculo de la atenuación del sonido durante la propagación al aire libre según Norma ISO 9613: Acústica - Atenuación del sonido durante su propagación al aire libre - Parte 1: Cálculo de la absorción del sonido por la atmósfera.

34. -Cumplimiento de la Resolución 8321 del 4 de agosto de 1983: Por la cual se dictan normas sobre Protección y conservación de la Audición de la Salud y el bienestar de las personas, por causa de la producción y emisión de ruidos. Según el ministerio de Salud. -Cumplimiento del código de policía de Bogotá: Capitulo 6° la contaminación auditiva y sonora (Articulo 82 comportamientos en relación con la contaminación auditiva y sonora).

35. -NTC 3437: Acústica. Ruido emitido por maquinaria y equipo. Pautas para la preparación de códigos de ensayo de ingeniería que requieren mediciones de ruido en la posición del operador o del espectador. -NTC 3521: acústica. Descripción y medición del ruido ambiental. Aplicación de los límites de ruido. -NTC 4194: Acústica. Mediciones del nivel de presión sonora emitida por vehículos automotores en estado estacionario -NTC 5601-4: Acústica de la edificación. Estimación de las características acústicas de las edificaciones a partir de las características de sus elementos. Parte 4: Transmisión del ruido interior al exterior. -

36. BIBLIOGRAFIA

37. http://www.eumus.edu.uy/eme/ensenanza//acustica/apuntes/cap04.pdfhttp://www.eumus.edu.uy/eme/ensenanza//acustica/apuntes/cap04.pdf • http://www.gc.usb.ve/geocoordweb/tesis/Pre/Bernardo%20Gebus.pdf • Instrumentos de medida de ruido”- Santiago Murias García- Electroacústica • http://www.javeriana.edu.co/Facultades/Arquidiseno/educacion_continua/documents/AcusticaArquitectonica.pdf • http://acustica.com.co/v2/www/index.jsp • libro: Acústica Arquitectónica y Urbanística • Apuntes de clase (confort y medio ambiente-profesor: Helmut Ramos).