Sinopsis Histórica

Apuntes

Definición:

Es una ciencia que estudia las cuestiones relativas al sonido, especialmente la generación y recepción de las ondas sonoras. Todo fenómeno sonoro consta de tres momentos: la producción, la propagación y la recepción del sonido.

La producción: está unida al hecho de que un cuerpo, la fuente sonora, inicie unas vibraciones; de ello se deduce que la acústica estudia los movimientos vibratorios.

La propagación: del sonido desde la fuente emisora hasta el oído necesita un medio material, ya sea gaseoso, sólido o líquido.

La recepción del sonido: pertenece al mundo de la fisiología o, incluso, de la psicología.

Objetivos que persigue:

La acústica arquitectónica trata de obtener, por un lado, la mejor audición del sonido en un edificio mediante el estudio de las formas y la elección de los materiales y, por otro, el aislamiento acústico de los locales, tanto entre sí como del exterior.

Sinopsis histórica del tratamiento acústico:

Le dio el nombre el físico francés José Sauveur (1653-1716).

En la antigüedad y en la edad media se hicieron diferente experimentos vibratorios, desde el monocordio de Pitágoras, pasando por los principios de Gioseffo Zarlino a mediados del siglo XVI, Salinas, Galileo e Isaac Newton, hasta llegar a Pithanasius Kichev y el número “p” Marin Mersenne, ya en el siglo XVII, quienes aplicaron muchas de las precedentes experiencias a los instrumentos musicales.

Joseph Sauveur dio a estos estudios el nombre de acústica y creó esta especialidad, la cual desarrollaron diferentes científicos profundizando en sus aspectos peculiares:

Daniel Bernouilli en los sonidos armónicos, Euler en las vibraciones y Félix Savart en el aspecto fisiológico y aplicación a los instrumentos.

En 1863 Hermann Ludwig F. Helmholtz reunió todos los avances aportados hasta el momento.

La invención de fonógrafo (Thomas Alva Edison, 1877), radio, cine, magnetófono y televisión han contribuido al enorme progreso de esta ciencia.

Más recientemente, la electroacústica ha permitido un análisis más detallado de los sonidos e incluso su síntesis.

Los griegos, origen del anfiteatro

Los teatros se construían en la ladera de una montaña, para poder apreciar la obra representada.

Ningún teatro griego está en terreno llano, debido a que los griegos no sabían construir bóvedas de concreto, pero sí rellenaban los laterales si era necesario, como en Dodona, Epidauro y sobre todo en Argos, donde prácticamente se ha construido todo el koilon.

Los teatros de las grandes ciudades estaban construidos en gran escala para acomodar a un gran número de personas en la orquesta, así como a la mayor cantidad de espectadores (hasta 14.000). Las matemáticas jugaron un papel muy importante en la construcción de estos teatros, y su diseño semicircular permitía tanto buena visión como acústica, la cual fue comprendida por los griegos de manera inigualable; los diseñadores fueron capaces de crear una acústica inmejorable en los teatros, de tal manera que las voces de los actores pudieran ser oídas en todo el teatro, incluidas las personas que estaban sentadas en la última y más alta fila de asientos; actualmente es difícil encontrar un teatro moderno de gran tamaño capaz de mejorarla. En el teatro de Epidauro se puede oír desde las más altas gradas cualquier susurro dicho en la skené. Se puede suponer que esto sería igual en muchos de los teatros, todos construidos de forma semicircular, si estuvieran en un estado de conservación tan bueno como el famoso santuario de Asclepio.

Los teatros griegos como los romanos constaban de tres partes principales:

Koilon Orchesta Skené

Koilon

El koilon era el conjunto de gradas donde se asentaban los espectadores. Ocupaba la ladera de la montaña, y recibió también el nombre de theatron, cuyo significado es "lugar desde el que se mira", que más tarde pasó a referirse a todo la construcción. Tenía forma semicircular y los asientos estaban situados en gradas. Estaba dividido en sectores (kerkís): de forma vertical, por escaleras y en horizontal, por pasillos (diazoma).

Al principio los asientos de las primeras filas estaban hechos de madera, y el resto de la gente se sentaba directamente sobre la tierra; pero alrededor de 499 a. C. se comenzaron a construir líneas de bloques de piedra en la ladera de la colina para crear asientos permanentes y estables, que se fueron haciendo cada vez más comunes; los de la primera fila fueron llamados prohedria, eran de mejor calidad y estaban reservados para los sacerdotes y para los ciudadanos más respetados. Entre el koilon y la orchesta había un murete llamado balteus.

Orchesta

Era la parte más antigua del teatro, y era utilizada por los coros y las danzas rituales. En los primeros tiempos tenía un altar en el centro, thymile, donde se sacrificaba un cordero en honor del dios Dioniso antes de comenzar la representación. El altar fue disminuyendo de tamaño con el tiempo hasta desaparecer.

Las obras estaban conformadas por un ditirambo, es decir, un coro formado por 50 personas entre hombres y niños, donde el elemento más importante era el ritornello, grito lanzado para llamar la atención del Dios.

La orchestra, que en general tenía forma circular, poseía 24 metros de diámetro, y estaba situada al pie de la ladera en un lugar aplanado. Cuando se creó la skené, ésta se adentraba

en ocasiones en el círculo hasta ocupar un séptimo de su diámetro. En el centro se colocaba una plataforma, aunque no en todos ellos: en Dodona no lo hay, y en Eretria lo que hay es un agujero conectado a un túnel.

También existieron orchestas semicirculares, como en el teatro de Epidauro y de Metaponto, y a partir del siglo V a.C. algunos teatros también tenían en la orchesta una zona ampliada llamada logeion usada para los discursos.

Skené

Era una plataforma alargada y estrecha situada junto a la orchesta, en el lado opuesto al koilon, la cual fue construida cuando además de coros, comenzó a haber un argumento y actores. Con el tiempo se elevó cerca de tres metros sobre la orchesta, sostenida por una columnata.

La muerte de un personaje siempre ocurría ob skené, fuera de escena, ya que era inapropiado mostrar una matanza a ojos de la audiencia; de esta expresión deriva la palabra obsceno. En 465 a. C. los dramaturgos comenzaron a usar un telón para estos casos, que colgaba detrás de la skené simulando un decorado, y que también servía a los actores para ocultarse detrás y cambiar de vestuario durante la obra; se convirtió en una pared de ladrillo o piedra en 425 a. C., llamada paraskenia, y desde entonces fue un elemento común en los teatros; consistía en una pared larga proyectada hacia delante por los lados, la cual podía tener puertas para las entradas y salidas de los actores. Justo delante de la paraskenia, entre ella y la orchesta, la skené recibió el nombre de proskenion.

Hacia el final del siglo V a. C., alrededor de la época de la guerra del Peloponeso, la paraskenia tenía dos pisos de altura y fue llamada epskenion.

Parodoi

Los teatros griegos tenían entradas para los actores y los miembros del coro llamados parodoi (plural de parodo). Los parodoi eran dos entradas que se abrían entre la skené y la orchesta, que también recibieron el nombre de eisodoi. Tenían una función dramática, ya que, por convenio, los más occidentales representaban la salida hacia el mar o el campo y los más orientales a la acrópolis. Por lo tanto, dependiendo de por dónde entrasen o saliesen los coros o personajes, el público sabía a dónde iban o venían.

Proskenion

El proskenion (delante de la escena), adornado con columnas y estatuas, era el lugar donde actuaban los actores y era similar al proscenio actual. La paraskenia se decoraba con figuras y pinturas, según el lugar en que la acción se desarrollaba.

Los romanos, espectáculos

Los teatros romanos aparecieron por primera vez al final del periodo republicano su diseño se basaba fundamentalmente en el tipo griego. Constaban de un alto escenario junto a un foso semicircular (orchestra) y un área circundante de asientos dispuestos en gradas (cavea).

A diferencia de los teatros griegos, situados en pendientes naturales, los teatros romanos se construyeron sobre una estructura de pilares y bóvedas que fueron posibles gracias a una nueva manera de construir y, de esta manera, pudieron ubicarse en el corazón de las ciudades. Los teatros fueron populares en todos los lugares del Imperio.

Los espectáculos romanos variaron en la Grecia más antigua. Las luchas sangrientas de gladiadores o de hombres contra animales salvajes o de animales salvajes entre si no tenían por qué verse desde una dirección, por lo que la ingeniería romana dispuso dos teatros uno de espaldas al otro, para así formar un anfiteatro (literalmente, teatros dobles).

El área de la exhibición tomo la forma de una planta elíptica con una pista (arena) central, donde se celebraban combates entre gladiadores, luchas de bestias salvajes y otros espectáculos.

En un principio, los anfiteatros se construyeron de madera, y después de piedra. El primer anfiteatro se construyó es el de Pompeya el 75 a. El primer anfiteatro de piedra parcial se construyó en 30 a. de C por Augusto. Los romanos dieron a sus teatros un aspecto unitario y coherente, erigiendo como escenario (scenae frons) un edificio de altura igual a la parte superior del auditorio con el que se conectaba.

El recinto semicircular del teatro quedaba totalmente cerrado y las tres partes originalmente distintas del teatro griego (la orquesta, el escenario y la cavea) se soldaban en una sola unidad.

Los espectáculos que se representaban estaban orientados al público. Los actores daban la espalda al "scenae frons" y dirigían sus discursos a las multitudesque les rodeaban solo parcialmente. No obstante, otras diversiones no tenían esta direccionalidad necesaria e intrínseca; nos referimos a las luchas de gladiadores, a la de hombres contra animales, a la lucha entre animales... Y los recrearon con una forma arquitectónica para satisfacer esta necesidad: unieron dos teatros suprimiendo las paredes de los scenae frontes. El resultado fue un anfiteatro.

El anfiteatro o unión de dos teatros fue una invención romana (los griegos únicamente disponían de teatros). Constituye una perfecta combinación entre la arquitectura arquitrabada griega y el arco (sustentador de otro elemento fundamental: la bóveda de cañón y arista).

La experiencia de ingeniería que adquirieron los romanos en el uso de arcos y bóvedas y su experiencia práctica en la utilización del concreto les permitió crear edificios de formas y dimensiones que los griegos jamás soñaron. Los anfiteatros eran edificios exentos.

Los romanos utilizaron ingeniosamente las hileras de arcos de concreto para construir el equivalente a una ladera de colina sobre la cual descansarían los asientos del auditorio. De este modo pudieron edificar teatros y anfiteatros en cualquier sitio, incluso en las zonas más llanas del desierto. El Coliseo es una muestra clara es esta habilidad de ingeniería.

El Coliseo romano fue quizás la obra más grandiosa de la arquitectura romana, y en él se utilizaron las más variadas técnicas de construcción. Las pilastras y los arcos son de travertino colocado sin argamasa. En las partes inferiores y en los sótanos se empleó la toba del mismo modo. Muchos de estos sillares iban sujetos con grapas metálicas. Las bóvedas que sostienen la cávea se hicieron vertiendo argamasa de cemento directamente sobre cimbras de madera, una innovación que aligeraba la fábrica.

El hecho de que el edificio se ubicase sobre una laguna obligó a excavar hasta 14 metros de limos inservibles y realizar una cimentación de casi 13 metros de opus cementicium (hiladas de argamasa de cal y piedras alternadas).

Época contemporánea

Aunque los primeros estudios científicos sobre el sonido tuvieron su origen en los siglos XVII y XVIII, las grandes aportaciones de la Revolución Industrial del XIX al desarrollo cultural del momento, no se materializaron en la obtención de unas buenas condiciones sonoras en muchos de los edificios destinados a la cultura que se construyeron en ese período. La ausencia de criterios científicos que determinasen la calidad acústica de los espacios arquitectónicos, hacía que todos los proyectos de salas de conciertos y espectáculos, se basasen en aproximaciones, tanteos y pura intuición.

Fue durante los últimos años del s. XIX y principios del XX, cuando acontecieron los primeros grandes avances que dieron lugar a la Acústica Arquitectónica que se conoce hoy en día. El principal exponente de esta ciencia moderna fue W. C. Sabine, quien trabaja por entonces en la Universidad de Harvard para obtener su clásica ecuación sobre la reverberación.

Los resultados de Sabine pudieron ser aplicados en el diseño de la sala del Symphony Hall de Boston (FigA), obteniéndose unos resultados excelentes.

A raíz de estos trabajos, y tras otras investigaciones posteriores, la acústica de recintos se ha desarrollado a gran velocidad, sobre todo tras los avances en los sistemas electroacústicos, que han permitido a los técnicos obtener mejores resultados en el acondicionamiento acústico de los locales. Todos estos adelantos han tenido su reflejo en teatro del s. XX. Actualmente las construcciones teatrales recuperan de nuevo un papel esencial en la Arquitectura, y a gran escala en el campo de la rehabilitación arquitectónica.

Razón por la que es interesante profundizar en una cualidad que es determinante en la realización de la función, para la que este tipo de edificio fueron construidos: su acústica.

Experiencias de Wallace Sabine

La acústica arquitectónica moderna, nació a finales del siglo XIX gracias al físico americano Wallace Clement Sabine.

En 1895, cuando se inauguró el Museo de Arte Fogg, los miembros del consejo de la Universidad de Harvard, al comprobar que la acústica del recinto era pésima y que el discurso de los oradores era ininteligible, pidieron a Sabine que resolviera el problema.

Sabine llegó a la conclusión, que el problema residía en la excesiva reverberación de la sala. Para reducirla, cubrió las paredes con fieltro que es un absorbente acústico. Aunque no fue una solución ideal, la acústica mejoró y pudo utilizarse la sala.

Tras este logro, Sabine fue llamado para asesorar la construcción del nuevo Boston Symphony Hall. En el desarrollo de este proyecto, durante sus investigaciones, estableció una fórmula de cálculo del tiempo de reverberación que aplicó al recinto.

Cuando llegó el momento de la inauguración en 1900, Sabine se llevó una gran decepción, ya que el tiempo de reverberación de la sala no se ajustaba al que él había predicho teóricamente. Fue muy criticado por los medios de comunicación y por otros expertos en la materia.

Tras este fracaso Sabine abandonó sus investigaciones y volvió al mundo universitario, dedicándose a la enseñanza hasta su muerte en 1919.

Sin embargo, la historia colocó a Sabine en el lugar que merecía. En 1950, cincuenta años después de la construcción del teatro, se realizaron algunas pruebas y se pudo contrastar que los cálculos de Sabine eran correctos. De hecho, hoy en día (2005), el Boston Symphony Hall está considerado, desde el punto de vista acústico, como una de las mejores salas del mundo.

Después de Sabine

Muchos autores intentaron mejorar la ecuación del tiempo de reverberación para una sala y, aunque hay otras formulaciones que cuentan con aceptación, como la de Eyring y Milligton, sus resultados no son mejores a los de Sabine; por lo que la fórmula de Sabine sigue en uso.

En los laboratorios Bell, E. N. Gilbert se demostró que gracias a la utilización de una ecuación integral, se podía obtener un resultado por un procedimiento iterativo. Se han obtenido buenos resultados para ciertas aplicaciones.

A partir de 1968, se han desarrollado métodos informáticos de trazado de rayos sonoros con la idea de seguir todas las reflexiones que se producen y de esta forma calcular el tiempo de reverberación.

Tampoco estas técnicas recientes han dado resultados mucho mejores que las de Sabine. La fórmula de Sabine sólo ha sido mejorada al introducir un factor de absorción (x) del aire para una determinada temperatura y humedad. Factor que tiene gran importancia si se trata de grandes recintos.

Aunque Sabine es el padre de la acústica arquitectónica, se debe tener en cuenta que la fórmula de Sabine ni es la única, ni tampoco es absolutamente fiable. Sólo se trata de una de las fórmulas más utilizadas.

Fuentes:

Acústica arquitectónica Disponible en http://es.wikipedia.org/wiki/Ac%C3%BAstica_arquitect%C3%B3nica