cómo mejorar la acústica de una sala
un teorema de la gomaespuma
Advertencia: Esta nota fue escrita para ser leída cómodamente
sentado en la posición de escucha de nuestra sala con algún trago a
mano, así fue concebida. Cualquier otra alternativa corre por cuenta
y riesgo del lector.
Como primera medida, hace falta encender los componentes de nuestro
equipo. Es mejor aún si comenzamos la lectura con los mismos calientes y
listos para usar.
A continuación colocamos uno de nuestros CDs favoritos, léase vinilo o
pasta si es el caso, y escuchamos... ¿Qué?. La primer y simple respuesta
sería: música.
Pero, releguemos una vez más el aspecto artístico-musical y concentremos
la atención en cómo suena nuestro sistema en esta SALA.
El equipo de audio (CD ó vinilo, preamplificador, potencia, sistema
electroacústico y cables) es, seguramente, el resultado de un largo
camino en búsqueda de la satisfacción y perfección; en cambio el
penúltimo eslabón de la cadena de audio, nuestra sala, es generalmente
el resultado de la aplicación de un criterio
funcional-decorativo-arquitectónico que muchas veces desconoce
principios acústicos y obedece más a razones socio-culturales (léase
esposa/o, suegra, hijos, perros, etc).
Esta sala representa el más importante grupo de concesiones que nuestro
hobby hace al vivir cotidiano, tratando de mejorar su acústica de la
manera menos conflictiva posible. Muy a menudo intentamos corregir
defectos en nuestro sistema accionando sobre el equipo propiamente
dicho. Gran parte de esas veces nos encontramos frente a resultados poco
satisfactorios y hasta a veces contraproducentes: en vano podemos
intentar corregir la respuesta en medios bajos de un sistema si la
habitación en donde está colocado posee una absurda y molesta resonancia
en, digamos, 150 Hz.
Tal sería el caso típico en una habitación de 4,6 m de ancho por 2,3 m
de altura. Es en estas ocasiones en las cuales conocimientos básicos
sobre acústica nos pueden ser de utilidad para comprender qué sucede y
eliminar o al menos aliviar el problema.
Dado que el resultado final va a ser juzgado por oídos humanos, debe
complementarse con un conocimiento detallado del modo en que sus
variables influyen sobre la escucha. Vale decir debe apoyarse en otra
ciencia que la relacione con el ser humano: la psicoacústica.
Como no existen fórmulas mágicas para la solución del problema acústico
de un recinto, y en cambio sí una diversidad de conceptos
desconcertante, sería interesante en primera instancia reveer y dar por
tierra con algunos de los mitos de la acústica; empecemos por dos de los
más generalizados:
* Mito Nº1: Existe un límite inferior para la reproducción de las bajas
frecuencias en un recinto, esta frecuencia depende de la dimensión del
ambiente y relaciona el lado mayor del ambiente (generalmente el largo).
con la velocidad del sonido en el aire (345m/s).
* Mito Nº2: Existe una relación directa entre el tiempo de reverberación
y la característica de vivacidad del recinto.
Para clarificar ambos conceptos, que no son nada más y nada menos que la
respuesta en frecuencia y la respuesta en tiempo, convendría explicar
qué sucede en un recinto a medida que cambiamos el tono de excitación.
Para ello vamos a desentendernos de la respuesta del equipo y la
supondremos perfecta en todo el rango audible: plana en frecuencia y
omnidireccional.
En nuestros ejemplos tomaremos como referencia una habitación de las
siguientes medidas: largo = 6,5 m, ancho = 4,6 m y alto = 2,5 m.
Resonancias: ¿Cómo se generan? Si colocamos una fuente de sonido entre
dos paredes paralelas y variamos la frecuencia de la misma, cuando se
cumpla la condición definida para f1 (donde f1 es igual a velocidad del
sonido sobre dos veces el largo de la habitación) se va a producir un
fenómeno conocido como resonancia; en otras palabras, se establece una
onda estacionaria sobre esa dimensión (el largo) presentando una zona de
máxima presión sonora cercana a las paredes y una de mínima presion
sonora en el medio de la distancia que las separa.
Un caso análogo sería la resonancia de una cuerda en un instrumento
musical. Por debajo de esta frecuencia la habitación se convierte en un
recinto de presión cuasi constante; lo que implicaría la posibilidad de
generar y de escuchar sonidos cuyas frecuencias sean inferiores a f1:
para probar esto practica e irrefutablemente invito al oyente a que
coloque sobre sus oídos un juego de auriculares cerrados de buena
calidad y escuche los graves que en esa cavidad, demasiado pequeña para
ser llamada recinto y menos aún habitación, se desarrollan.
Esta frecuencia modal o modo de resonacia no es única ya que el mismo
efecto se va a producir para múltiplos enteros de dicha frecuencia (que
serían las ondas que "caben" justo entre las paredes).
Vale decir que a la frecuencia de resonancia la distancia entre las
paredes coincide con un múltiplo entero de la semilogitud de onda
(recordar que longitud de onda = c / f ). El asunto se torna más
complejo cuando se agregan más superficies hasta que, finalmente es
posible calcular todas las resonancias que allí tienen lugar.
Este comportamiento de la sala, que denominaremos modal, es el culpable
de las alteraciones que se producen en la curva de respuesta de un
sistema en la zona de graves y medios bajos. La forma más práctica y
económica de disminuir sus efectos es jugando con la ubicación de los
tansductores y la posición del oyente.
Veamos ahora los procesos de reflexión especular y difusión. El primero
de ellos ocurre cuando la onda sonora choca contra una superficie dura y
lisa, y obedece a las mismas leyes que la reflexión de rayos luminosos
en espejos, obteniéndose un rebote fuerte y direccional. Cuando, en
cambio, la superficie sobre la que incide el sonido es dura e irregular,
en lugar de un rebote de dirección definida y alta intensidad, tendremos
muchas reflexiones de una intensidad menor; este es el proceso de
difusión El sonido se difunde en forma de abanico.
A los primeros rebotes que se producen en una sala los llamaremos
reflexiones tempranas (Early Reflections ó ER) y, dependiendo de su
intensidad (siempre menor que la del sonido directo) y retardo temporal,
van a producir efectos perceptibles auditivamente como aumento en la
espacialidad, desplazamiento de la fuente sonora y/o eco.
Son estas ER sobre las superficies más próximas a nuestro sistema de
parlantes (como ser piso, paredes laterales y techo), o mejor dicho, su
relación con el sonido directo, el factor determinante de la evaluación
subjetiva respecto a la "vivacidad" de un ambiente y no el tiempo de
reverberación.
Entrar en una polémica sobre este tema excede los límites de cualquier
artículo, pero creo útil aclarar que cuando Wallace Clement Sabine
desarrolló allá por 1885 en la universidad de Harvard las primeras
fórmulas matemáticas para predecir el tiempo de reverberación de un
recinto, realizó su estudio en base a recintos grandes e irregulares con
material absorbente uniformemente distribuído. Este recinto grande e
irregular es de las dimensiones de un teatro o cine, por lo tanto, esas
ecuaciones no son aplicables a ningún recinto pequeño o mediano
(habitación).
Concentramos ahora nuestro análisis en el tiempo. Primeramente tendremos
el arrivo del sonido directo y luego (con cierto retardo) el de una
multitud de reflexiones. Esta diferencia temporal es consecuencia del
tiempo de propagación de la onda sonora en el aire (se "mueve" 345
metros por cada segundo) y podemos hallarla a través de la siguiente
fórmula:
t = d/c, siendo: t : tiempo. d : distancia recorrida. c : velocidad del
sonido en el aire.
Ahora analicemos qué ha ocurrido con el sonido a través de cada una de
la trayectorias trazadas en lo que se refiere a su nivel o intensidad
sonora. El sonido, a medida que recorre un camino, sufre una atenuación.
En el aire libre esto se traduce en una disminución de 6dB cada vez que
la distancia a la fuente es duplicada (recordar que 1dB es la menor
variación de intensidad perceptible por el oído humano). Esto equivale a
decir que si a 1mdel sistema de parlantes tenemos 90 dB, a 2m tendremos
84 dB y a 4m, 78 dB.
Llegado este punto nos enfrentamos a la necesidad de reducir el nivel de
las reflexiones tempranas. ¿Por qué? La acústica diría que esta serie de
reflexiones generan interferencias con la señal original produciéndo
severas alteraciones en la curva de respuesta. La psicoacústica
recomendaría que durante los primeros 15 a 20 ms a partir de la llegada
del sonido directo a nuestros oídos el nivel de las ER debería estar 10
dB por debajo del mismo. Para hacerse una idea 10 dB equivale,
subjetivamente hablando, al "doble de fuerte". Es decir el sonido
directo debe ser el "doble de fuerte" que el reflejado.
Como regla general una solución posible es la colocación de material
absorbente en las áreas más afectadas por estas reflexiones (no, la
esponja usada del baño no, por favor, tampoco telgopor -no sirve-). Las
posibilidades en cuanto a la elección del material son muchas; entre
otras cabe mencionar: gomaespuma acústica, SONEX, telas diversas,
tapices gruesos, alfombras, etc. La deterninación de la ubicación del
material puede hacerse como sigue:
* Sentado en la posición de escucha le pedimos a un amigo/a que vaya
desplazando por una pared y en forma paralela y pegado a la misma un
espejo (20 cm x 20 cm) hasta que veamos el reflejo del tweeter de
nuestro sistema de parlantes. Ese será el punto central en dónde
iniciaremos nuestro tratamiento.
* Repetir el procedimiento para paredes laterales, techo y piso * Un
buen comienzo es, en una habitación como la descripta, utilizar de 2 a 4
m2 por cada superficie a tratar. Con este método los resultados
obtenidos son muy buenos y fácilmente comprobables. Solo hace falta una
cortina pesada (o una tela) cologada en el lugar preciso para que las
características del sonido cambian notablemente.
Manos a la obra y hasta la próxima.
P.V.
www.audioperformance.com.ar