Absorción acústica: concepto, medidas e indicadores ponderados
Cuando una onda sonora impacta una de las superficies de una habitación (pared, techo o suelo), parte de la energía sonora se refleja a la estancia de nuevo, y otra parte penetra en la superficie. Una parte de la energía que penetra es absorbida, convirtiéndose en energía calorífica (la cantidad dependiendo del material en cuestión), y el resto se transmite a otras estancias (ver Fig.1).
Fig.1. Energía incidente en un techo (3), que a su vez se divide en energía reflejada (4), absorbida (2), y energía transmitida (1). El coeficiente de absorción (denotado por la letra griega alpha – α) es el porcentaje de energía absorbida con respecto al incidente.
Tiempo de reverberación – Definición
Todos asociamos este parámetro con el eco, pero… ¿qué significa realmente? El tiempo de reverberación se define en la norma ISO 3382-1[1] como el tiempo que tarda (en segundos) un sonido en disminuir su nivel de ruido en 60 dB después de que la emisión de la fuente se haya detenido. El tiempo de reverberación se mide más comúnmente, por razones prácticas, a través de una decaída de 20 o 30 dB (denotado T20 y T30), 5 dB después de que cese el ruido, y luego se extrapola al rango completo de 60 dB (denotado T60), ver Fig.2.
Fig.2: Representación gráfica del tiempo de reverberación (T, en segundos).
En resumen, el tiempo de reverberación nos informa sobre cuánto tiempo permanecen los sonidos en una habitación antes de desaparecer. Es, tradicionalmente, el parámetro más importante a la hora de acondicionar acústicamente un recinto (y el único parámetro regulado actualmente en el Código Técnico de la Edificación DB-HR). Así, un tiempo de reverberación demasiado elevado, puede dificultar la comunicación y difuminar el mensaje debido a la acumulación de ruido en la sala y su manera de interactuar con la energía presente en los sonidos del habla –vocales y consonantes. El TR varía para cada frecuencia, y se calcula según la ley de Sabine, como se verá más adelante.
Medida del coeficiente de absorción
El coeficiente de absorción de sonido de un material se mide siguiendo el método de ensayo expuesto en el estándar internacional EN ISO 354[2].El estándar equivalente americano es el ASTM C 423[3]. Aunque en términos generales los dos anteriores estándares son parecidos, existen algunas diferencias en cuanto, por ejemplo, al tamaño del espécimen testado (el americano exige un mínimo de superficie a medir de 60 pies 2–5.57 m2, mientras que el ISO requiere entre 10 y 12 m2 de material), a la habitación en la que se realiza el ensayo, a cómo realizar las mediciones, etc. que se detallan en la Tabla 1 al final del artículo.
Fig.3. Esquema de la cámara reverberante con difusores colgando (para asegurar la presencia de un campo difuso) y el material -en rojo- que se va a medir (izquierda); y una foto de un operario de laboratorio preparando la prueba según la norma ISO 354 (derecha).
Sabiendo que el tiempo de reverberación T20 [seg] se calcula según la ley de Sabine como T20=0.16·(V/A),
donde V[m3] es el volumen de la cámara donde se realizan las medidas, y A [m2 Sabine] es el área efectiva de absorción del material, la diferencia entre los dos tiempos de reverberación T20, Sin Material y T20, Con Material nos permite determinar la diferencia en absorción ∆A [m2 Sabine]:
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