INSTITUTO POLITÉCNICO NACIONAL - tesis.ipn.mxtesis.ipn.mx/jspui/bitstream/123456789/12676/1/TRATAMIENTO ACUSTICO... · instalaciones de las que fueron objeto de estudio de este trabajo

INSTITUTO POLITÉCNICO NACIONAL

ESCUELA SUPERIOR DE INGENIERÍA MECÁNICA Y ELÉCTRICA

UNIDAD PROFESIONAL “ADOLFO LÓPEZ MATEOS”

“TRATAMIENTO ACÚSTICO Y SONORIZACIÓN DEL

INSTITUTO DOMUS DE AUTISMO”

TESIS

QUE PARA OBTENER EL TÍTULO DE

INGENIERO EN COMUNICACIONES Y ELECTRÓNICA

PRESENTAN:

CHRISTIAN CORTÉS ALCAUTER IRVING MEDINA MELO

ASESORES:

ING. LUCERO IVETTE TRINIDAD ÁVILA ING. JOSÉ JAVIER MUEDANO MENESES

MÉXICO, D.F. 2013

I RINIDAD JoslÍj' '!<..fI-Wltbt & ,

btk \' RQAJA -- E RENA RAMÍRE1l"Il'WIEI.TO

INSTITUTO POLITÉCNICO NACIONAL E S e L E t.lA S I.J P E R 1 () i. n l: F\ ( ; F. N I E f i i\ ¡VI F (' :\ \ 1 (: ' A ,,' E L r ( ,. r R 1 (:A

u N I D /\ 1) P R () F E S ( ) :'i. i\. 1, H /\ D ( ) t . F () . i , () P F Z \1 /\ T [ () s ',

QUE PARA OBTENER EL TITULO DE POR LA OPCIÓN DE TITULACIÓN DEBERA (N) DESARROLAR

INGENIERIA EN COMUNICACIONES Y ELECTRÓNICA TESIS COLECTIVA Y EXAMEN ORAL INDIVIDUAL CHRISTIAN CORTÉS ALCAUTER IRVING MEDINA MELO

"TRATAMIENTO ACÚSTICO Y SONORIZACIÓN DEL INSTITUTO DOMUS DE AUTISMO"

OBJETIVO DEL TEMA:

Desarrollar una propuesta de tratamiento acústico y sonorización para las aulas y el auditorio del Instituto Domus de Autismo.

PUNTOS A DESARROLLAR:

Capítulo 1: Marco Teórico Capítulo 2: Evidencia de la problemática acústica y electroacústica en el Instituto

Domus de Autismo. Capítulo 3: Propuesta del tratamiento acústico y sonorización para el Instituto Domus

de Autismo. Capítulo 4: Costos del tratamiento acústico y sonorización para el Instituto Domus de

Autismo. Conclusiones Bibliografía Anexos'

MÉXICO D.F., A 17 DE OCTUBRE DEL 2013.

. A S E S O R E S

ING. LUCERO ÁVILA ING. NO MENESES

ING. PATRICIA L JEFE DEL DEPARTAMENTO ACADÉlVFféó·bE

INGENIERÍA EN COMUNICACIONES Y ELECTRÓNICA

2

Agradecimientos

A Dios, por darme la vida y por otorgarme salud, para poder cumplir con mis metas y objetivos,

manteniendo mi fe en él.

A mi madre Guillermina, por su apoyo incondicional en todos los aspectos que me ha

demostrado día a día, con su cariño y amor, por darme una sana educación.

A mi padre Javier, por mostrarme a no darme por vencido, por su paciencia y perseverancia

hacia la vida.

A mi hermano Erick, por manifestarme su apoyo en todo momento y por ser un ejemplo a

seguir y por todas sus enseñanzas.

A mi compañero de tesis Irving, que más que un compañero es mi mejor amigo, porque sin él

no habría sido posible la presentación de este trabajo, y sobre todo gracias por manifestar su

apoyo y amistad siempre, por compartir esta gran experiencia de vida.

A mis asesores, Ing. José Javier Muedano e Ing. Lucero Ivette Trinidad por su apoyo y

dedicación para la realización de este trabajo.

A las autoridades del Instituto Domus de Autismo, por proporcionarnos las facilidades e

instalaciones de las que fueron objeto de estudio de este trabajo de tesis.

Finalmente agradezco a todas las personas que creyeron y confiaron en mí y que colaboraron

directa e indirectamente con este trabajo.

A todos ustedes, ¡Muchas Gracias!

Christian Cortés Alcauter

Agradecimientos

A Dios y a la Virgen de Guadalupe por permitirme culminar mi sueño, por darme la fuerza para

salir adelante.

A mi madre Patricia por su entrega incondicional, porque sin su amor y dedicación éste trabajo

no se habría realizado, por dar parte de su vida para que yo pudiera ser feliz y pudiera lograr

mis objetivos y mis metas, porque siempre fuiste mi motor y sin ti nada de esto habría sido

posible.

A mi padre Roberto por enseñarme que con esfuerzo y paciencia los sueños se pueden

cumplir, por siempre ser un apoyo incondicional, por ser mi impulso para seguir cada día, por

todo lo que me has dado.

A mi hermana Mariana, por siempre estar presente y alentarme a seguir adelante a pesar de

las adversidades, por siempre estar dispuesta a ayudarme, por siempre creer en mí.

A mi compañero y amigo Christian por su esmero y dedicación a este trabajo, por ser mi mejor

amigo y brindarme siempre su apoyo y amistad, por las experiencias y grandes momentos

compartidos.

A mis asesores Ing. José Javier Muedano e Ing. Lucero Ivette Trinidad, por sus enseñanzas y

por compartir sus conocimientos conmigo, por su paciencia y entrega para la realización de

este trabajo.

A todos los integrantes de la familia Melo, porque siempre estuvieron conmigo brindándome su

ayuda y apoyo para que pudieran ver materializado este logro.

A las autoridades del Instituto Domus de Autismo, por darnos las facilidades para que

pudiéramos realizar este trabajo.

Por último quiero dedicar este trabajo a mis abuelos Ángel Melo y Juan Medina, porque aunque

ya no pudieron ver realizado este logro, sé que desde el cielo ellos están cuidándome y guían

mi camino, esto es para ustedes.

A todos y cada uno de ustedes, ¡Muchas Gracias!

Irving Medina Melo

I

OBJETIVO GENERAL

Desarrollar una propuesta de tratamiento acústico y sonorización para las aulas y el auditorio

del Instituto Domus de Autismo.

II

OBJETIVOS ESPECÍFICOS

Analizar e identificar la problemática de ruido de cada espacio del Instituto.

Establecer una propuesta de acondicionamiento y aislamiento acústico de cada

espacio del Instituto.

Establecer una propuesta de refuerzo electroacústico de cada espacio del Instituto.

Formular un análisis de costos

III

ÍNDICE

ÍNDICE

OBJETIVO GENERAL ................................................................................................................................... I

OBJETIVOS ESPECÍFICOS ......................................................................................................................... II

ÍNDICE ......................................................................................................................................................... III

ÍNDICE DE FIGURAS ................................................................................................................................. VII

ÍNDICE DE TABLAS .................................................................................................................................. VIII

ÍNDICE DE GRÁFICAS ............................................................................................................................... XII

INTRODUCCIÓN .......................................................................................................................................... 1

CAPÍTULO 1 MARCO TEÓRICO ................................................................................................................. 3

1.1 INTRODUCCIÓN ................................................................................................................................ 3

1.2 ASPECTOS GENERALES DEL AUTISMO ........................................................................................ 3

1.2.1 Antecedentes ............................................................................................................................... 3

1.2.2 Definición...................................................................................................................................... 4

1.2.3 Características psicosociales ....................................................................................................... 5

1.2.4 Características cognitivas ............................................................................................................ 6

1.2.5 El autismo y la música ................................................................................................................. 7

1.3 ASPECTOS GENERALES DE ACÚSTICA ........................................................................................ 8

1.3.1 Conceptos básicos de acústica ................................................................................................... 8

1.3.1.1 Acústica ................................................................................................................................. 8

1.3.1.2 Sonido ................................................................................................................................... 8

1.3.1.2.1 Características del sonido .............................................................................................. 8

1.3.1.2.2 Propiedades del sonido ............................................................................................... 10

1.3.1.2.3 Umbral de audición ...................................................................................................... 13

1.3.1.2.4 Fenómenos del sonido ................................................................................................. 14

1.3.1.3 Nivel de presión sonora ...................................................................................................... 16

1.3.2 Conceptos de acústica arquitectónica ....................................................................................... 17

1.3.2.1 Acondicionamiento acústico ............................................................................................... 17

1.3.2.1.1 Absorción ..................................................................................................................... 17

1.3.2.1.2 Coeficiente de absorción ............................................................................................. 18

1.3.2.1.3 Reverberación .............................................................................................................. 19

1.3.2.1.4 Inteligibilidad de la palabra .......................................................................................... 21

1.3.2.1.5 Materiales para acondicionamiento acústico ............................................................... 21

1.3.2.1.6 Campo sonoro .............................................................................................................. 22

1.3.2.2 Aislamiento acústico ........................................................................................................... 23

IV

1.3.2.2.1 Ruido ............................................................................................................................ 23

1.3.2.2.2 Pérdida por transmisión ............................................................................................... 26

1.3.2.2.3 Pérdida por transmisión compuesta ............................................................................ 27

1.3.2.3 Modos propios ..................................................................................................................... 27

1.3.2.3.1 Criterio de Bonello ........................................................................................................ 30

1.3.3 Conceptos de electroacústica .................................................................................................... 31

1.3.3.1 Refuerzo electroacústico..................................................................................................... 31

1.3.3.1.1 Micrófonos .................................................................................................................... 31

1.3.3.1.2 Amplificadores .............................................................................................................. 36

1.3.3.1.3 Altavoces ...................................................................................................................... 39

1.3.3.1.4 Cajas acústicas (Bafles)............................................................................................... 39

CAPÍTULO 2 EVIDENCIA DE LA PROBLEMÁTICA ACÚSTICA Y ELECTROACÚSTICA EN EL

INSTITUTO DOMUS DE AUTISMO ........................................................................................................... 45

2.1 INTRODUCCIÓN .............................................................................................................................. 45

2.2 CARACTERÍSTICAS Y DESCRIPCIÓN DEL AUDITORIO Y LAS AULAS ..................................... 49

2.3 CONDICIONES ACTUALES DE LOS RECINTOS ........................................................................... 57

2.3.1 Condiciones acústicas actuales ................................................................................................. 57

2.3.1.1 Tiempo de reverberación .................................................................................................... 57

2.3.1.1.1 Auditorio ....................................................................................................................... 60

2.3.1.1.2 Aula “A” ........................................................................................................................ 61

2.3.1.1.3 Aula “B” ........................................................................................................................ 62

2.3.1.1.4 Aula “C” ........................................................................................................................ 63

2.3.1.1.5 Aula “D” ........................................................................................................................ 64

2.3.1.1.6 Aula “E” ........................................................................................................................ 65

2.3.1.2 Nivel de presión sonora ...................................................................................................... 66

2.3.1.2.1 Auditorio ....................................................................................................................... 69

2.3.1.2.2 Aula “A” ........................................................................................................................ 70

2.3.1.2.3 Aula “B” ........................................................................................................................ 71

2.3.1.2.4 Aula “C” ........................................................................................................................ 72

2.3.1.2.5 Aula “D” ........................................................................................................................ 73

2.3.1.2.6 Aula “E” ........................................................................................................................ 74

2.3.1.3 Modos propios ..................................................................................................................... 74

2.3.1.3.1 Modos propios en el auditorio y las aulas .................................................................... 74

2.3.2 Condiciones actuales del refuerzo electroacústico de los recintos ........................................... 75

2.3.2.1 Equipo de audio .................................................................................................................. 75

Auditorio ...................................................................................................................................... 75

V

Aulas del instituto ........................................................................................................................ 75

2.4 DETERMINACIÓN DE LOS VALORES DE REFERENCIA ............................................................. 75

2.4.1 Tiempo óptimo de reverberación del auditorio y las aulas ........................................................ 75

2.4.2 Nivel de presión sonora ............................................................................................................. 76

2.4.2.1 Niveles máximos permisibles para el Auditorio .................................................................. 76

2.4.2.2 Niveles máximos permisibles para las 5 aulas ................................................................... 76

2.5 COMPARACIÓN ENTRE CONDICIONES ACÚSTICAS Y ELECTROACÚSTICAS ACTUALES Y

RECOMENDADAS ................................................................................................................................. 77

2.5.1 Comparación entre condiciones acústicas actuales y recomendadas ...................................... 77

2.5.1.1 Comparativo entre el tiempo de reverberación óptimo y el medido para el auditorio y las

aulas ................................................................................................................................................ 78

2.5.1.2 Comparativo entre las curvas NC y los nivéleles de presión sonora medidos ................... 81

2.5.1.3 Modos propios en los recintos ............................................................................................ 84

2.5.1.3.1 Auditorio ....................................................................................................................... 84

2.5.1.3.2 Aula “A” ........................................................................................................................ 85

2.5.1.3.3 Aula “B” ........................................................................................................................ 86

2.5.1.3.4 Aula “C” ........................................................................................................................ 87

2.5.1.3.5 Aula “D” ........................................................................................................................ 88

2.5.1.3.6 Aula “E” ........................................................................................................................ 89

2.5.2 Comparación del refuerzo electroacústico actual y las necesidades del personal del instituto 89

2.5.2.1 Auditorio .............................................................................................................................. 89

2.5.2.2 Aulas del Instituto ................................................................................................................ 90

CAPÍTULO 3 PROPUESTA DEL TRATAMIENTO ACÚSTICO Y SONORIZACIÓN PARA EL INSTITUTO

DOMUS DE AUTISMO ............................................................................................................................... 91

3.1 INTRODUCCIÓN .............................................................................................................................. 91

3.2 PROPUESTA DE SOLUCIÓN PARA EL TRATAMIENTO ACÚSTICO ........................................... 91

3.2.1 Cálculo del acondicionamiento acústico .................................................................................... 91

3.2.1.1 Auditorio .............................................................................................................................. 92

3.2.1.1.1 Acondicionamiento acústico del auditorio al 100% y al 50% de ocupación ................ 92

3.2.1.2 Aula “A” ............................................................................................................................... 95

3.2.1.2.1 Acondicionamiento acústico del aula “A” al 100% y 50% de ocupación ..................... 95

3.2.1.3 Aula “B” ............................................................................................................................... 98

3.2.1.3.1 Acondicionamiento acústico del aula “B” al 100% y 50% de ocupación ..................... 98

3.2.1.4 Aula “C” ............................................................................................................................. 101

3.2.1.4.1 Acondicionamiento acústico del aula “C” al 100% y 50% de ocupación ................... 101

3.2.1.5 Aula “D” ............................................................................................................................. 104

VI

3.2.1.5.1 Acondicionamiento acústico del aula “D” al 100% y 50% de ocupación ................... 104

3.2.1.6 Aula “E” ............................................................................................................................. 107

3.2.1.6.1 Acondicionamiento acústico del aula “E” al 100% y 50% de ocupación ................... 107

3.2.2 Cálculo del aislamiento acústico .............................................................................................. 109

3.2.2.1 Auditorio ............................................................................................................................ 109

3.2.2.1.1 Pérdida por transmisión compuesta y requerida para las paredes izquierda y anterior

.................................................................................................................................................. 110

3.2.2.1.2 Propuesta de aislamiento acústico para las paredes izquierda y anterior ................ 113

3.2.2.2 Aula “A” ............................................................................................................................. 115

3.2.2.2.1 Pérdida por transmisión compuesta y requerida para las paredes derecha y posterior

.................................................................................................................................................. 115

3.2.2.2.2 Propuesta de aislamiento acústico para las paredes derecha y posterior ................ 118

3.2.2.3 Aula “B” ............................................................................................................................. 119

3.2.2.3.1 Pérdida por transmisión compuesta y requerida para las paredes anterior y posterior

.................................................................................................................................................. 120

3.2.2.3.2 Propuesta de aislamiento acústico para las paredes anterior y posterior ................. 122

3.2.2.4 Aula “C” ............................................................................................................................. 124

3.2.2.4.1 Pérdida por transmisión compuesta y requerida para las paredes posterior y derecha

.................................................................................................................................................. 124

3.2.2.4.2 Propuesta de aislamiento acústico para las paredes posterior y derecha ................ 127

3.2.2.5 Aula “D” ............................................................................................................................. 129

3.2.2.5.1 Pérdida por transmisión compuesta y requerida para las paredes anterior y posterior

.................................................................................................................................................. 129

3.2.2.5.2 Propuesta de aislamiento acústico para las paredes anterior y posterior ................. 132

3.2.2.6 Aula “E” ............................................................................................................................. 134

3.2.2.6.1 Pérdida por transmisión compuesta y requerida para las paredes posterior e izquierda

.................................................................................................................................................. 134

3.2.2.6.2 Propuesta de aislamiento acústico para las paredes posterior e izquierda .............. 137

3.2.3 Modos propios de los recintos ................................................................................................. 139

3.3 REFUERZO ELECTROACÚSTICO ................................................................................................ 141

3.3.1 Propuesta del equipo de audio ................................................................................................ 141

3.3.1.1 Refuerzo electroacústico para el Auditorio ....................................................................... 141

3.3.1.1.1 Análisis de la propuesta del refuerzo electroacústico para el auditorio ..................... 142

3.3.1.2 Refuerzo electroacústico para las aulas del instituto ........................................................ 144

3.3.1.2.1 Análisis de la propuesta del refuerzo electroacústico para las aulas ....................... 144

CAPÍTULO 4 COSTOS DEL TRATAMIENTO ACÚSTICO Y SONORIZACIÓN PARA EL INSTITUTO

DOMUS DE AUTISMO ............................................................................................................................. 150

VII

4.1 COSTO DE MATERIALES Y EQUIPO DE AUDIO ........................................................................ 150

CONCLUSIONES ..................................................................................................................................... 153

BIBLIOGRAFÍA ......................................................................................................................................... 155

PAGINAS DE INTERNET CONSULTADAS ............................................................................................. 157

ANEXO A FICHAS DE MATERIALES DE ACONDICIONAMIENTO ACÚSTICO .................................... 159

ANEXO B FICHAS DE MATERIALES DE AISLAMIENTO ACÚSTICO ................................................... 165

ÍNDICE DE FIGURAS

Figura 1.1 Leo Kanner (1896 – 1981) ........................................................................................................... 4

Figura 1.2 Una fuente emite ondas sonoras y estas viajan a través de un medio, son recibidas por el oído

y posteriormente captadas y procesadas por el cerebro para su comprensión ........................................... 8

Figura 1.3 Amplitud de una onda .................................................................................................................. 9

Figura 1.4 Tono de un sonido agudo y un sonido grave .............................................................................. 9

Figura 1.5 Forma de las ondas de dos sonidos con el mismo tono pero distinto timbre ........................... 10

Figura 1.6 Amplitud y longitud de onda ...................................................................................................... 11

Figura 1.7 Ondas de alta y baja frecuencia ................................................................................................ 12

Figura 1.8 Periodo de una onda ................................................................................................................. 12

Figura 1.9 Intensidad de un sonido ............................................................................................................. 13

Figura 1.10 Niveles audibles en función de la frecuencia junto con las zonas correspondientes a la

música y a la palabra .................................................................................................................................. 14

Figura 1.11 La reflexión de las ondas de una barrera: (a) las ondas en una cubeta de ondas de una

fuente puntual; (b) las ondas reflejadas parecen originarse en la imagen S’ ............................................. 15

Figura 1.12 Difracción de una onda que pasa a través de la abertura ....................................................... 15

Figura 1.13 La refracción de las ondas: (a) las ondas de luz que pasan del aire al vidrio; (b) las ondas

sonoras en la atmósfera cuando la temperatura varía con la altura; (c) sonido que viaja contra el viento 16

Figura 1.14 Difusión de una onda sonora en una superficie ...................................................................... 16

Figura 1.15 Tiempos óptimos de reverberación para auditorios de diversos tamaños y de diversas

funciones ..................................................................................................................................................... 20

Figura 1.16 Límites relativos para el tiempo de reverberación para música y discursos ........................... 21

Figura 1.17 Curva de criterio de ruido NC .................................................................................................. 25

Figura 1.18 A) Ondas axiales, B) Ondas oblicuas, C) Ondas tangenciales ............................................... 28

Figura 1.19 Correlación de los modos propios dentro de un recinto respecto a un barrido de frecuencia 30

Figura 1.20 Gráfica que muestra el número de modos por cada tercio de octava. La gráfica incrementa

constantemente hacia arriba sin anomalías hacia abajo ............................................................................ 31

Figura 1.21 Estructura interna de un micrófono de bonina ......................................................................... 32

Figura 1.22 Diagramas polares ................................................................................................................... 35

Figura 1.23 Diagrama a bloques de una interconexión amplificadora básica, en la cual se muestran la

etapa preamplificadora y la etapa de potencia ........................................................................................... 36

Figura 1.24 Corte transversal de un altavoz de bobina móvil típico, en donde se indican sus partes

funcionalmente más importantes ................................................................................................................ 39

Figura 1.25 Bafle abierto con abertura tubular ........................................................................................... 40

Figura 1.26 Respuesta en frecuencia de un altavoz .................................................................................. 41

Figura 1.27 Diagrama polar de la directividad de un altavoz ...................................................................... 41

Figura 1.28 Distribución ideal de los bafles ................................................................................................ 43

VIII

Figura 2.1 Imagen satelital de la ubicación del Instituto Domus de autismo .............................................. 46

Figura 2.2 Mapa de colindancias ................................................................................................................ 46

Figura 2.3 Plano del Instituto planta baja .................................................................................................... 47

Figura 2.4 Plano del Instituto primer nivel ................................................................................................... 48

Figura 2.5 Puntos de medición para el tiempo de reverberación en la planta baja.................................... 58

Figura 2.6 Puntos de medición para el tiempo de reverberación en el primer nivel ................................... 59

Figura 2.7 Distribución de los materiales existentes en el auditorio ........................................................... 60

Figura 2.8 Distribución de los materiales existentes en el aula "A" ............................................................ 61

Figura 2.9 Distribución de los materiales existentes en el aula "B" ............................................................ 62

Figura 2.10 Distribución de los materiales existentes en el aula "C".......................................................... 63

Figura 2.11 Distribución de los materiales existentes en el aula "D".......................................................... 64

Figura 2.12 Distribución de los materiales existentes en el aula "E" .......................................................... 65

Figura 2.13 Puntos de medición del NPS para la planta baja .................................................................... 67

Figura 2.14 Puntos de medición del NPS para el primer nivel ................................................................... 68

Figura 3.1 Distribución de los materiales de la propuesta de acondicionamiento acústico en el auditorio 94

Figura 3.2 Distribución de los materiales de la propuesta de acondicionamiento acústico en el aula "A". 97

Figura 3.3 Distribución de los materiales de la propuesta de acondicionamiento acústico en el aula "B"

.................................................................................................................................................................. 100

Figura 3.4 Distribución de los materiales de la propuesta de acondicionamiento acústico en el aula "C"

.................................................................................................................................................................. 103

Figura 3.5 Distribución de los materiales de la propuesta de acondicionamiento acústico en el aula "D"

.................................................................................................................................................................. 106

Figura 3.6 Distribución de los materiales de la propuesta de acondicionamiento acústico en el aula "E"

.................................................................................................................................................................. 109

Figura 3.7 Ubicación de los bafles y de los puntos donde se calcula el nivel de presión sonora en el

auditorio (vista aérea) ............................................................................................................................... 143

Figura 3.8 Ubicación de los bafles y de los puntos donde se calcula el nivel de presión sonora en el aula

“A” (vista aérea) ........................................................................................................................................ 145


“B” (vista aérea) ........................................................................................................................................ 145


“C” (vista aérea) ........................................................................................................................................ 146


“D” (vista aérea) ........................................................................................................................................ 146


“E” (vista aérea) ........................................................................................................................................ 147

ÍNDICE DE TABLAS

Tabla 1.1 Ponderación A para diferentes frecuencias para sonidos que llegan con incidencia aleatoria . 25

Tabla 1.2 Tabla de rangos NC de acuerdo al tipo de recinto ..................................................................... 26

Tabla 1.3 Valores de NPS correspondientes al índice NC ......................................................................... 26

Tabla 2.1 Materiales actuales con los que está construido el auditorio ..................................................... 60

Tabla 2.2 Tiempo de reverberación medido en el auditorio ....................................................................... 61

Tabla 2.3 Materiales actuales con los que está construida el aula "A" ...................................................... 61

Tabla 2.4 Tiempo de reverberación medido en el aula "A" ........................................................................ 62

IX

Tabla 2.5 Materiales actuales con los que está construida el aula "B" ...................................................... 62

Tabla 2.6 Tiempo de reverberación medido en el aula "B" ........................................................................ 63

Tabla 2.7 Materiales actuales con los que está construida el aula "C" ...................................................... 63

Tabla 2.8 Tiempo de reverberación medido en el aula "C" ........................................................................ 64

Tabla 2.9 Tiempo de reverberación medido en el aula "D" ........................................................................ 65

Tabla 2.10 Tiempo de reverberación medido en el aula "E" ...................................................................... 65

Tabla 2.11 NPS interiores de las paredes del auditorio ............................................................................. 69

Tabla 2.12 NPS interiores del aula “A” ....................................................................................................... 70

Tabla 2.13 NPS interiores del aula “B” ....................................................................................................... 71

Tabla 2.14 NPS interiores del aula “C” ....................................................................................................... 72

Tabla 2.15 NPS interiores del aula “D” ....................................................................................................... 73

Tabla 2.16 NPS interiores del aula “E” ....................................................................................................... 74

Tabla 2.17 Especificaciones del equipo de audio y video DVD Home Theater System ............................ 75

Tabla 2.18 Tiempo óptimo de reverberación del auditorio y las aulas ....................................................... 76

Tabla 2.19 Curva NC 30 Salas de junta ..................................................................................................... 76

Tabla 2.20 Curva NC 35 Habitaciones privadas ......................................................................................... 77

Tabla 2.21 Cálculo de las frecuencias de los modos propios axiales del auditorio.................................... 84

Tabla 2.22 Cálculo de las frecuencias de los modos propios axiales del aula "A" ..................................... 85

Tabla 2.23 Cálculo de las frecuencias de los modos propios axiales del aula "B" ..................................... 86

Tabla 2.24 Cálculo de las frecuencias de los modos propios axiales del aula "C" .................................... 87

Tabla 2.25 Cálculo de las frecuencias de los modos propios axiales del aula "D" .................................... 88

Tabla 2.26 Cálculo de las frecuencias de los modos propios axiales del aula "E" ..................................... 89

Tabla 3.1 Superficies y coeficientes de absorción de los materiales utilizados para el acondicionamiento

acústico del auditorio al 100% y 50% de ocupación ................................................................................... 92

Tabla 3.2 Absorción total y tiempo de reverberación calculado del auditorio al 100% y 50% de ocupación

.................................................................................................................................................................... 92

Tabla 3.3 Tolerancia permitida del Tcalculado respecto al Tóptimo.................................................................... 93


acústico del aula "A" al 100% y 50% de ocupación .................................................................................... 95

Tabla 3.5 Absorción total y tiempo de reverberación calculado del aula “A” al 100% y 50% de ocupación

.................................................................................................................................................................... 95



acústico del aula "B" al 100% y 50% de ocupación .................................................................................... 98

Tabla 3.8 Absorción total y tiempo de reverberación calculado del aula “B” al 100% y 50% de ocupación

.................................................................................................................................................................... 99



acústico del aula "C" al 100% y 50 % de ocupación ................................................................................ 101

Tabla 3.11 Absorción total y tiempo de reverberación calculado del aula “C” al 100% y 50% de ocupación

.................................................................................................................................................................. 101

Tabla 3.12 Tolerancia permitida del Tcalculado respecto al Tóptimo ............................................................... 102


acústico del aula "D" al 100% y 50% de ocupación ................................................................................. 104

Tabla 3.14 Absorción total y tiempo de reverberación calculado del aula “D” al 100% y 50% de ocupación

.................................................................................................................................................................. 104


X


acústico del aula "E" al 100% y 50% de ocupación .................................................................................. 107

Tabla 3.17 Absorción total y tiempo de reverberación calculado del aula “E” al 100% y 50% de ocupación

.................................................................................................................................................................. 107


Tabla 3.19 NPS exterior de las paredes izquierda y anterior del auditorio .............................................. 109

Tabla 3.20 Pérdida por transmisión de los materiales que conforman las paredes izquierda y anterior del

auditorio..................................................................................................................................................... 110

Tabla 3.21 Pérdida por transmisión compuesta de las paredes izquierda y anterior del auditorio .......... 110

Tabla 3.22 Asignación de los niveles L1 y L2 de las paredes izquierda y anterior del auditorio ............... 110

Tabla 3.23 Absorción total del acondicionamiento acústico del auditorio y superficie total de las paredes

izquierda y anterior .................................................................................................................................... 111

Tabla 3.24 Pérdida por transmisión requerida de las paredes izquierda y anterior del auditorio ............ 111

Tabla 3.25 Pérdida por transmisión de los materiales de la propuesta de aislamiento acústico de las

paredes izquierda y anterior del auditorio ................................................................................................. 113

Tabla 3.26 Pérdida por transmisión compuesta de las paredes izquierda y anterior del auditorio con la

propuesta de aislamiento acústico ............................................................................................................ 113

Tabla 3.27 Niveles de ruido esperados L2 una vez realizada la propuesta de aislamiento acústico de las

paredes izquierda y anterior del auditorio ................................................................................................. 114

Tabla 3.28 NPS interior total del auditorio una vez realizada la propuesta de aislamiento acústico ....... 114

Tabla 3.29 NPS exterior de las paredes derecha y posterior del aula "A" ............................................... 115

Tabla 3.30 Pérdida por transmisión de los materiales que conforman las paredes derecha y posterior del

aula "A" ...................................................................................................................................................... 115

Tabla 3.31 Pérdida por transmisión compuesta de las paredes derecha y posterior del aula "A" ........... 115

Tabla 3.32 Asignación de los niveles L1 y L2 de las paredes derecha y posterior del aula "A" ................ 116

Tabla 3.33 Absorción total del acondicionamiento acústico del aula "A" y superficie total de las paredes

derecha y posterior ................................................................................................................................... 116

Tabla 3.34 Pérdida por transmisión requerida de las paredes derecha y posterior del aula "A" ............. 116


paredes derecha y posterior del aula "A" .................................................................................................. 118

Tabla 3.36 Pérdida por transmisión compuesta de las paredes derecha y posterior del aula “A” con la



paredes derecha y posterior del aula "A" .................................................................................................. 118

Tabla 3.38 NPS interior total del aula "A" una vez realizada la propuesta de aislamiento acústico ........ 119

Tabla 3.39 NPS exterior de las paredes anterior y posterior del aula "B" ................................................ 119

Tabla 3.40 Pérdida por transmisión de los materiales que conforman las paredes anterior y posterior del

aula "B" ...................................................................................................................................................... 120

Tabla 3.41 Pérdida por transmisión compuesta de las paredes anterior y posterior del aula "B" ............ 120

Tabla 3.42 Asignación de los niveles L1 y L2 de las paredes anterior y posterior del aula "B" ................ 120

Tabla 3.43 Absorción total del acondicionamiento acústico del aula "B" y superficie total de las paredes

anterior y posterior .................................................................................................................................... 121

Tabla 3.44 Pérdida por transmisión requerida de las paredes anterior y posterior del aula "B" .............. 121


paredes anterior y posterior del aula "B" .................................................................................................. 122

Tabla 3.46 Pérdida por transmisión compuesta de las paredes anterior y posterior del aula "B" con la



paredes anterior y posterior del aula "B" .................................................................................................. 123

XI

Tabla 3.48 NPS interior total del aula "B" una vez realizada la propuesta de aislamiento acústico ........ 123

Tabla 3.49 NPS exterior de las paredes posterior y derecha del aula "C" ............................................... 124

Tabla 3.50 Pérdida por transmisión de los materiales que conforman las paredes posterior y derecha del

aula "C" ..................................................................................................................................................... 125

Tabla 3.51 Pérdida por transmisión compuesta de las paredes posterior y derecha del aula "C" ........... 125

Tabla 3.52 Asignación de los niveles L1 y L2 de las paredes posterior y derecha del aula "C" ............... 125

Tabla 3.53 Absorción total del acondicionamiento acústico del aula "C" y superficie total de las paredes

posterior y derecha ................................................................................................................................... 125

Tabla 3.54 Pérdida por transmisión requerida de las paredes posterior y derecha del aula "C" ............. 126


paredes posterior y derecha del aula "C" ................................................................................................. 127

Tabla 3.56 Pérdida por transmisión compuesta de las paredes posterior y derecha del aula "C" con la



paredes posterior y derecha del aula "C" ................................................................................................. 128

Tabla 3.58 NPS interior total del aula "C" una vez realizada la propuesta de aislamiento acústico ........ 128

Tabla 3.59 NPS exterior de las paredes anterior y posterior del aula "D" ................................................ 129

Tabla 3.60 Pérdida por transmisión de los materiales que conforman las paredes anterior y posterior del

aula "D" ..................................................................................................................................................... 130

Tabla 3.61 Pérdida por transmisión compuesta de las paredes anterior y posterior del aula "D" .......... 130

Tabla 3.62 Asignación de los niveles L1 y L2 de las paredes anterior y posterior del aula "D" ................. 130

Tabla 3.63 Absorción total del acondicionamiento acústico del aula "D" y superficie total de las paredes

anterior y posterior .................................................................................................................................... 130

Tabla 3.64 Pérdida por transmisión requerida de las paredes anterior y posterior del aula "D" .............. 131


paredes anterior y posterior del aula "D" .................................................................................................. 132

Tabla 3.66 Pérdida por transmisión compuesta de las paredes anterior y posterior del aula "D" con la



paredes anterior y posterior del aula "D" .................................................................................................. 133

Tabla 3.68 NPS interior total del aula "D" una vez realizada la propuesta de aislamiento acústico ........ 133

Tabla 3.69 NPS exterior de la paredes posterior e izquierda del aula "E" ............................................... 134

Tabla 3.70 Pérdida por transmisión de los materiales que conforman las paredes posterior e izquierda del

aula "E" ...................................................................................................................................................... 135

Tabla 3.71 Pérdida por transmisión compuesta de las paredes posterior e izquierda del aula "E" ......... 135

Tabla 3.72 Asignación de los niveles L1 y L2 de las paredes posterior e izquierda del aula "E" .............. 135

Tabla 3.73 Absorción total del acondicionamiento acústico del aula "E" y superficie total de las paredes

posterior e izquierda .................................................................................................................................. 135

Tabla 3.74 Pérdida por transmisión requerida de las paredes posterior e izquierda del aula "E" ........... 136


paredes posterior e izquierda del aula "E" ................................................................................................ 137

Tabla 3.76 Pérdida por transmisión compuesta de las paredes posterior e izquierda del aula "E" con la



paredes posterior e izquierda del aula "E" ................................................................................................ 138

Tabla 3.78 NPS interior total del aula "E" una vez realizada la propuesta de aislamiento acústico ........ 138

Tabla 3.79 Frecuencias máximas del auditorio y las aulas una vez realizada la propuesta de

acondicionamiento acústico ...................................................................................................................... 140

Tabla 3.80 Necesidades del personal del Instituto y su relación con la ingeniería .................................. 141

XII

Tabla 3.81 Especificaciones del micrófono alámbrico .............................................................................. 141

Tabla 3.82 Especificaciones de los bafles autoamplificados .................................................................... 142

Tabla 3.83 Cálculo del nivel de presión sonora en distintas posiciones que producen los bafles en el

auditorio..................................................................................................................................................... 143

Tabla 3.84 Potencia eléctrica necesaria para cada aula .......................................................................... 144

Tabla 3.85 Cálculo del nivel de presión sonora en distintas posiciones que producen los bafles en el aula

"A" ............................................................................................................................................................. 147


"B" ............................................................................................................................................................. 148


"C" ............................................................................................................................................................. 148


"D" ............................................................................................................................................................. 149


"E" ............................................................................................................................................................. 149

Tabla 4.1 Costo de materiales del tratamiento acústico y del equipo de audio ....................................... 151

ÍNDICE DE GRÁFICAS

Gráfica 2.1 NPS interiores del auditorio ...................................................................................................... 69

Gráfica 2.2 NPS interiores del aula "A" ....................................................................................................... 70

Gráfica 2.3 NPS interiores del aula "B" ....................................................................................................... 71

Gráfica 2.4 NPS interiores del aula "C" ...................................................................................................... 72

Gráfica 2.5 NPS interiores del aula "D" ...................................................................................................... 73

Gráfica 2.6 NPS interiores del aula "E" ....................................................................................................... 74

Gráfica 2.7 Curva NC 30 ............................................................................................................................. 76

Gráfica 2.8 Curva NC 35 ............................................................................................................................. 77

Gráfica 2.9 Valoración del Tmedido respecto al Tóptimo ................................................................................... 78

Gráfica 2.10 Valoración del Tmedido respecto al Tóptimo ................................................................................. 78





Gráfica 2.15 Comparación del NPS interior total del auditorio respecto a la curva NC 30 ........................ 81

Gráfica 2.16 Comparación del NPS interior total del aula "A" respecto a la curva NC 35 ......................... 81

Gráfica 2.17 Comparación del NPS interior total del aula "B" respecto a la curva NC 35 ......................... 82

Gráfica 2.18 Comparación del NPS interior total del aula "C" respecto a la curva NC 35 ......................... 82

Gráfica 2.19 Comparación del NPS interior total del aula "D" respecto a la curva NC 35 ......................... 83

Gráfica 2.20 Comparación del NPS interior total del aula "E" respecto a la curva NC 35 ......................... 83

Gráfica 2.21 Modos propios axiales del auditorio ....................................................................................... 84

Gráfica 2.22 Modos propios axiales del aula "A" ........................................................................................ 85

Gráfica 2.23 Modos propios axiales del aula "B" ........................................................................................ 86

Gráfica 2.24 Modos propios axiales del aula "C" ........................................................................................ 87

Gráfica 2.25 Modos propios axiales del aula "D" ........................................................................................ 88

Gráfica 2.26 Modos propios axiales del aula "E" ........................................................................................ 89

Gráfica 3.1 Variación del Tcalculado respecto al Tóptimo al 100% y 50% de ocupación .................................. 93

XIII

Gráfica 3.2 Variación del Tcalculado respecto al Tóptimo al 100% y 50% de ocupación ................................... 96

Gráfica 3.3 Variación del Tcalculado respecto al Tóptimo al 100% y 50% de ocupación ................................... 99

Gráfica 3.4 Variación del Tcalculado respecto al Tóptimo al 100% y 50% de ocupación ................................. 102



Gráfica 3.7 Valores TLcompuesta y TLrequerida de la pared izquierda del auditorio ......................................... 112

Gráfica 3.8 Valores TLcompuesta y TLrequerida de la pared anterior del auditorio ........................................... 112

Gráfica 3.9 Comparación del NPS interior total del auditorio con la propuesta de aislamiento acústico

respecto a la curva NC 30 ......................................................................................................................... 114

Gráfica 3.10 Valores TLcompuesta y TLrequerida de la pared derecha del aula "A" .......................................... 117

Gráfica 3.11 Valores TLcompuesta y TLrequerida de la pared posterior del aula “A” ......................................... 117

Gráfica 3.12 Comparación del NPS interior total del aula "A" con la propuesta de aislamiento acústico


Gráfica 3.13 Valores TLcompuesta y TLrequerida de la pared anterior del aula "B" .......................................... 121

Gráfica 3.14 Valores TLcompuesta y TLrequerida de la pared posterior del aula "B" ......................................... 122

Gráfica 3.15 Comparación del NPS interior total del aula "B" con la propuesta de aislamiento acústico


Gráfica 3.16 Valores TLcompuesta y TL requerida de la pared posterior del aula "C" ....................................... 126

Gráfica 3.17 Valores TLcompuesta y TLrequerida de la pared derecha del aula "C" ......................................... 127

Gráfica 3.18 Comparación del NPS interior total del aula "C" con la propuesta de aislamiento acústico


Gráfica 3.19 Valores TLcompuesta y TLrequerida de la pared anterior del aula "D" .......................................... 131

Gráfica 3.20 Valores TLcompuesta y TLrequerida de la pared posterior del aula "D" ........................................ 132

Gráfica 3.21 Comparación del NPS interior total del aula "D" con la propuesta de aislamiento acústico


Gráfica 3.22 Valores TLcompuesta y TLrequerida de la pared posterior del aula "E" ......................................... 136

Gráfica 3.23 Valores TLcompuesta y TLrequerida de la pared izquierda del aula "E" ........................................ 137

Gráfica 3.24 Comparación del NPS interior total del aula "E" con la propuesta de aislamiento acústico


Gráfica 3.25 Frecuencias máximas de los modos propios en el auditorio y las aulas ............................. 140

XIV

1

INTRODUCCIÓN

Los usuarios de este instituto presentan el espectro del Autismo, es decir, que presentan una

ausencia de desarrollo que afecta la capacidad de socializar, la comunicación y la motricidad.

Debido a que cada uno de los grupos de usuarios presenta características diferentes respecto

a la sensibilidad al ruido; para realizar las propuestas de tratamiento acústico y sonorización se

deben de tomar parámetros de la Acústica que consideren el ambiente sonoro adecuado para

que los usuarios logren un desarrollo óptimo de sus capacidades cognitivas.

Esto se logra con las propuestas de acondicionamiento y aislamiento acústico, para que cada

salón de los usuarios tenga la intimidad propia que se requiere para una mejor concentración.

Además de estas propuestas, el análisis de los modos propios y el refuerzo electroacústico

también son una herramienta auxiliar para que los usuarios se sientan relajados al escuchar

música clásica.

El objetivo del presente trabajo es proponer el tratamiento acústico y sonorización para el

Instituto Domus de Autismo, tomando en cuenta los aspectos generales de la Acústica

Arquitectónica y la Electroacústica.

Como es común en muchos de los espacios utilizados para la educación y la integración a la

vida social, son construidos sin tomar en cuenta factores que involucran la acústica para el uso

del recinto y solamente se consideran elementos estéticos y económicos.

El instituto cuenta con 5 aulas donde los usuarios realizan actividades de vida diaria,

educativas y laborales; también cuenta con un auditorio, el cual es utilizado para juntas de

padres de familia, juntas del personal, capacitación de los terapeutas, entre otras actividades.

El ruido que se genera dentro del instituto proviene de diversas fuentes tales como llanto de los

usuarios más pequeños, gritos, actividades de motricidad realizadas en el patio, gente que se

encuentra en el vestíbulo de entrada, ruido que proviene de automóviles o de casas aledañas

en construcción, provocando distracciones y malestar en los usuarios, es por ello la necesidad

de una solución a la problemática de las múltiples reflexiones del sonido que se generan dentro

de los espacios del Instituto, así como los niveles de ruido.

Para controlar las múltiples reflexiones del sonido, se debe realizar una medición del tiempo de

reverberación, el cual se midió en base a la norma ISO 3382-1997 en sus apartados 4.3, 5.1 y

5.2, tomando en cuenta la posición de los puntos de medición así como el número de

mediciones; se usó ruido rosa porque este ruido es utilizado para analizar el comportamiento

acústico de salas, altavoces y equipo de audio. Se establecieron 5 puntos de medición en el

auditorio y en las 5 aulas, estos fueron distribuidos de manera que cubrieran cada uno de los

recintos, posteriormente se colocó el sonómetro a una distancia de 1.2 m del suelo apuntándolo

hacia los bafles

El proceso de medición de ruido consistió en realizar las mediciones del nivel de presión sonora

dentro y fuera del auditorio así como de las aulas del Instituto. Para este proceso se tomó como

referencia la Norma Oficial Mexicana NOM–081–ECOL–1994 en sus puntos 5.1, 5.2 y 5.3,

2

para establecer los puntos de medición y la posición del sonómetro; posteriormente con el

sonómetro funcionando se realizó un recorrido por las paredes internas y externas del auditorio

y de las aulas para localizar las zonas de mayor nivel de ruido. Dentro de cada zona se

ubicaron puntos distribuidos de medición; se colocó el sonómetro a 0.30 m de distancia de las

paredes y a no menos de 1.20 m del nivel del piso.

Con esto fue posible determinar las acciones que deben ser tomadas en cuenta para cumplir

con las normas establecidas.

Con el desarrollo de este proyecto se observa que la acústica es un factor primordial que se

debe tomar en cuenta para la construcción de este tipo de espacios y así como de otros

recintos dependiendo del uso que se le va a dar.

En el capítulo uno se presentan antecedentes acerca del autismo así como diversas

definiciones y características que involucran este espectro; también se hace mención de la

relación que existe entre la música y el autismo como posible tratamiento. Los conceptos de

acústica necesarios para el entendimiento de este trabajo también son presentados en este

capítulo.

En el capítulo dos se describen las condiciones acústicas y electroacústicas actuales de las

aulas del instituto, así como las normas que sirven para tener una referencia de una buena

acústica en el auditorio y las aulas, con base en la comparación hecha se determina si existe

una problemática.

En el capítulo tres se desarrolla una propuesta para mejorar las condiciones acústicas

(acondicionamiento acústico, aislamiento acústico y modos propios) de las aulas y el auditorio.

También se puntualiza la adaptación de un sistema de refuerzo electroacústico que ayuda a

mejorar la distribución del sonido, con el objeto de que éste pueda ser percibido con gran

calidad en los espacios del instituto.

Por último en el capítulo cuatro se elabora un análisis de costos, el cual incluye los materiales,

el equipo electroacústico, y el sueldo de las personas que desarrollan este trabajo.

3

CAPÍTULO 1

MARCO TEÓRICO

1.1 INTRODUCCIÓN

En este primer capítulo se abordan los conceptos básicos que se necesitan para un mejor

entendimiento de este trabajo.

1.2 ASPECTOS GENERALES DEL AUTISMO

1.2.1 Antecedentes

Hoy en día se acepta generalmente el hecho de que el espectro autista comprende trastornos

del desarrollo debidos a disfunciones físicas del cerebro y se puede hacer un análisis sobre las

consecuencias en la vida adulta de estos niños autistas. Desde antes que se hiciera la

comprensión de este trastorno, se sabe que niños y adultos ya presentaban rasgos de dicho

trastorno en épocas muy antiguas.

A través del tiempo diversos autores planteaban el problema del autismo pero de una manera

vaga y no fue hasta que Leo Kanner (figura 1.1), en los Estados Unidos, observo una serie de

niños remitidos a su clínica que tenían un patrón de conducta inusual, al que llamo “autismo

infantil precoz”, lo cual lo publico en su primer artículo en 1943.

El caso de Donald, un niño autista analizado y diagnosticado por Kanner, se convirtió en el

prototipo de las características del autismo, incluyendo su normal inteligencia o poseer

habilidades especiales.

En 1944, Hans Asperger, en Austria, publico un artículo sobre un grupo de niños y

adolescentes con otro patrón de conducta conocido ahora como Síndrome de Asperger.

En 1979 Lorna Wing, gracias a los estudios realizados por Kanner y a las conclusiones de este,

llevó a cabo un estudio en Londres, con niños debajo de los 15 años que tenían dificultad

psicológica o de aprendizaje o una anormalidad en el comportamiento. En este estudio

encontró la naturaleza de las dificultades sociales e identifico lo que llamó “Triada del Autismo”,

a continuación se mencionan estas dificultades:

1) Dificultad en las interacciones sociales

2) Dificultad en la comunicación

3) Dificultad en la imaginación

Wing identifico un gran número de niños que presentaban las características del “Síndrome de

Kanner”, pero también noto que otro número de niños mostraban algunas características

similares pero no exactamente como las había descrito Kanner. Por esta razón Wing, en 1988

utilizo el término “Espectro Autista”.

El término “espectro” ha resultado, muy útil para cubrir la definición de autismo basado en la

triada de dificultades anteriormente mencionada.

4

Figura 1.1 Leo Kanner (1896 – 1981)

1.2.2 Definición

Existen diferentes definiciones del autismo en este trabajo se mencionan algunas:

María Paluszny (1995) lo define como un síndrome de la niñez que se caracteriza por falta de

relaciones sociales, carencia de habilidades para la comunicación. Rituales compulsivos,

persistentes y resistencia al cambio.

También el Dr. Michael D. Powers (2001) director de Community Resources for People with

Autism, en Springfield, Massachusetts, lo define como un trastorno físico del cerebro que

provoca una discapacidad permanente del desarrollo.

Algunos autores han considerado el autismo como una forma de psicosis, resultado de una

lesión o defecto fisiológico.

Kanner señala que el autismo es un síndrome, resultado de varios factores endógenos y del

ambiente, que actúan en combinaciones complejas y con distinta intensidad.

Pero para tratar de explicar de una forma más clara la definición de la palabra autismo nos

referiremos a su raíz etimológica. La palabra autismo proviene del griego auto- de autós,

“propio, uno mismo”.

Actualmente, el autismo es clasificado dentro de los Desórdenes Generalizados del Desarrollo

(Pervasive Development Disorders (PDD)), dentro de los que también se encuentran:

Síndrome de Asperger. Similar al autismo, pero con desarrollo normal del lenguaje.

Síndrome de Rett. Muy diferente al autismo y solo ocurre en las mujeres

Trastorno desintegrativo infantil. Acción poco común por la que un niño aprende

destrezas y luego las pierde hacia la edad de 10 años.

Trastorno generalizado del desarrollo. No especificado de otra manera, también llamado

autismo atípico.

5

El autismo es un trastorno complejo del desarrollo se manifiesta durante los primeros tres años

de vida y con una incidencia mayor en hombres que en mujeres (en proporción de 4 a 1),

afectando al individuo en la habilidad de comunicarse y socializar.

El autismo es definido por patrones y comportamientos establecidos, es un “desorden

espectro”; que afecta de manera individual, diferente y en varios grados de severidad a quien lo

padece, es decir, un mismo diagnostico se presenta en dos personas, pero actúa

completamente diferente una de otra.

Sin embargo, el desarrollo de las personas con autismo con una atención oportuna consigue

ser normal, generalmente durante la niñez es cuando se consiguen más resultados al

proveerse de un tratamiento y educación apropiada.

Las personas con autismo responden y procesan la información en formas únicas, en algunos

casos de manera agresiva y/o auto agrediéndose. Ciertos comportamientos o señales permiten

detectar la existencia de problemas con el desarrollo:

Insistencia a la monotonía, resistencia a los cambios.

Dificultad para expresar necesidades, las personas con autismo usan gestos o

señalan en lugar de usar las palabras.

Repite palabras o frases (ecolalia), o no tiene lenguaje.

Ríe y/o llora sin una razón aparente, muestra sufrimiento por razones no aparentes

para otro.

Preferencia para estar solo, comportamiento indiferente.

Mal temperamento.

Dificultad para interactuar con otros.

No deja ser abrazado.

Poco o nulo contacto visual.

No responde a métodos de enseñanza normales.

Sostiene juegos extraños.

Gira objetos.

Muestra afecto a objetos inanimados.

Aparente insensibilidad o excesiva sensibilidad al dolor.

No siente miedo ante situaciones de peligro.

Muestra hiperactividad o pasividad extrema.

Capacidades motoras finas o gruesas desiguales: apila cubos, pero no patea una

pelota.

No responde ante instrucciones, actúa como si no oyera, aunque los exámenes de

audición son normales.

Adopta posturas extrañas.

1.2.3 Características psicosociales

Entre las características psicosociales, uno de los principales aspectos lo constituyen las

dificultades para comunicarse.

6

En esta área encontraremos niños que no podrán desarrollar el lenguaje oral en su

comprensión y expresión, y otros que si lo lograran, pero todos sin excepción manifiestan

alguna deficiencia. Hay algunos niños autistas que pueden tener problemas con el volumen y

timbre de su voz; características de la mayoría de las personas autistas. Otra característica es

el hablar en tercera persona.

Las personas con este trastorno, presentan extrema dificultad para relacionarse con los demás,

pueden actuar de manera extraña e inapropiada, se relacionan o tienden a preferir objetos que

a personas y rara vez expresan emociones.

En lo que concierne a las conductas extrañas, se pueden mencionar:

No temen a los peligros reales, pero pueden tener miedos sin causa aparente.

Ejecutan movimientos repetitivos como aplaudir, mecerse, alterar, caminar de puntas,

movimientos estereotipados.

Resistencia a cambios.

Evitan el contacto físico.

Otro aspecto relevante en las conductas psicosociales es el entretenimiento con objetos.

El niño autista puede pasar horas “jugando” con un mismo juguete, no da muestras de

conducta lúdica, no revela postura anticipatoria alguna al ser levantado en brazos, ni se

entretiene con los juegos que realizan los niños “normales”, como las “escondidillas”. Parecen

gozar de juegos que los estimulan sensorialmente, como las cosquillas, ser lanzados al aire, el

caballito, juegos que no requieren interacción.

Se dice que el niño autista carece de sonrisa social, es decir, que no sonríe ante situaciones

vivenciales, sino que suelen carcajearse sin motivo obvio.

Además presenta ciertos síntomas conductuales, es físicamente inactivo, no responde a las

peticiones de las personas que le son familiares, sus hábitos alimentarios son extraños, hace

fuertes rabietas, a menudo sin razón aparente, se comporta agresivamente, atacando o

lastimando físicamente a los demás, se causa lesiones, ya sea golpeándose la cabeza o

apretándose los ojos con el pulgar, como si quisiera sacárselos.

1.2.4 Características cognitivas

Desde el modelo de Kanner, acerca de que los niños autistas tienen un coeficiente intelectual

normal, con el tiempo varios investigadores han llegado a la conclusión de que existen

personas con autismo que cuentan con un C.I. subnormal y normal.

El libro, del autor Swaiman K. F., manifiesta que muchos niños autistas funcionan a un nivel de

mentalidad subnormal, sin embargo existen de un 25% a un 33% de niños autistas con un C.I.

de rango normal.

Desde la perspectiva neurológica, no logran procesar el conocimiento razonado, es decir, no

logran la abstracción, como las matemáticas, no obstante, consideran que si un niño autista no

7

tiene lesión o déficit cerebral, puede adquirir conocimientos, por que contará con la capacidad

para desarrollarlos.

De otro modo, desde la perspectiva psicológica, se considera que según el nivel intelectual con

el que niño autista cuente, logrará desarrollar habilidades cognitivas.

El niño autista cuenta con una memoria sorprendente, la cual resulta un buen elemento para el

desarrollo de habilidades cognitivas.

Muchos niños autistas tienen una habilidad sorprendente para la música, las matemáticas, etc.

Las puntuaciones de C.I. obtenidas en niños autistas difieren ampliamente, dependiendo del

tipo de tarea examinada. Se ha probado que la mayoría de los autistas tienen bajos resultados

en tareas verbales y en aquellas que requieren pensamiento abstracto o lógico.

1.2.5 El autismo y la música

A principios del 1990 varios médicos, y especialmente fisiólogos, se ocuparon del estudio

biológico de la música. M. Getry y Héctor Berlioz hicieron interesantes observaciones acerca

de la acción de la música sobre el pulso y la circulación. Haller, fisiólogo, describe que el

redoble del tambor aumenta el flujo de la sangre que se escapa de una vena abierta. J. Dogiel

publicó en Rusia trabajos que pueden considerarse científicos acerca de la influencia que

ejerce la música en la circulación sanguínea. Hizo sonar tonos aislados producidos por

diapasones, instrumentos de cuerda y de viento, sobre los animales y el hombre, midiendo

luego la presión sanguínea y la acción cardíaca. Tanto los animales como el hombre

reaccionaban a los estímulos de los sonidos con una aceleración de la actividad cardíaca y un

aumento de la presión sanguínea, pero estas reacciones eran mucho más intensas en los

animales; en el hombre eran muy variadas.

Como último indicio se puede decir que la importancia del tema musical reconocido, como de la

repetición en música, son puntos en los cuales se ha profundizado en el aspecto psicológico.

Por lo que se refiere al autismo, los estudios han demostrado que al escuchar música tiene una

influencia significativa y positiva cuando se utiliza para tratar a las personas autistas. Participar

en la terapia de música permite a los autistas la oportunidad de experimentar la estimulación

exterior, para que no esté en peligro, porque no se involucra el contacto humano directo.

La terapia musical puede proveer alternativamente, un objeto de interés mutuo a través de un

instrumento musical. En vez de ser amenazador, la forma, sonido, y tacto del instrumento

puede muchas veces fascinar al individuo autista. El instrumento, por ende, puede convertirse

en un intermediario entre el paciente y el terapeuta, estableciendo un punto inicial de contacto.

Al mismo tiempo, un terapeuta entrenado puede estructurar la experiencia desde el principio de

la terapia para minimizar efectos negativos tales como sobrecarga sensorial y rituales

autoestimulantes.

8

1.3 ASPECTOS GENERALES DE ACÚSTICA

1.3.1 Conceptos básicos de acústica

1.3.1.1 Acústica

Es la rama de la física que se encarga del estudio de la generación, propagación y recepción

de ondas mecánicas que se propagan en medios elásticos.

1.3.1.2 Sonido

Es una vibración mecánica que se propaga a través de un medio elástico y que es capaz de

producir una sensación auditiva (figura 1.2).

Figura 1.2 Una fuente emite ondas sonoras y estas viajan a través de un medio, son recibidas por el oído y posteriormente captadas y procesadas por el cerebro para su comprensión

El elemento generador del sonido se denomina fuente sonora (tambor, cuerda de un violín,

cuerdas vocales, etc.). La generación del sonido tiene lugar cuando dicha fuente entra en

vibración. Dicha vibración es transmitida a las partículas de aire adyacentes a la misma que, a

su vez, la transmiten a nuevas partículas contiguas.

Las partículas no se desplazan con la perturbación, sino que simplemente oscilan alrededor de

su posición de equilibrio. La manera en que la perturbación se traslada de un lugar a otro se

denomina propagación de la onda sonora.

Si se considera como fuente sonora, por ejemplo, un tambor, un golpe sobre su membrana

provoca una oscilación. Cuando la membrana se desplaza hacia fuera, las partículas de aire

próximas a su superficie se acumulan creándose una zona de compresión, mientras que en el

caso contrario, dichas partículas se separan, lo cual da lugar a una zona de enrarecimiento o

dilatación.

1.3.1.2.1 Características del sonido

1.3.1.2.1.1 Amplitud

Es la máxima distancia que alcanza un punto al paso de las ondas respecto a su posición de

equilibrio (figura 1.3). La amplitud está relacionada con la intensidad sonora, a menor amplitud

menor intensidad y a mayor amplitud mayor intensidad.

9

Figura 1.3 Amplitud de una onda

1.3.1.2.1.2 Tono

Es la cualidad de los sonidos que permiten distinguir entre las diferentes frecuencias del

espectro de audio (grave o agudo). El tono del sonido queda determinado por la frecuencia.

Aumenta cuando se pasa de las frecuencias graves (bajas frecuencias) a las agudas (altas

frecuencias).

Figura 1.4 Tono de un sonido agudo y un sonido grave

1.3.1.2.1.3 Timbre

En general, los instrumentos musicales al ser excitados producen una frecuencia determinada

que es la frecuencia fundamental de la nota que se está tocando; sin embargo, esa misma nota

interpretada por dos instrumentos distintos tiene un sonido diferente que permite identificarlos;

este sonido particular es lo que se denomina timbre y está determinado principalmente por dos

factores, el primero es el número y la amplitud de los armónicos que acompañan a la

frecuencia fundamental, siendo los armónicos los componentes de una onda que son múltiplos

de la frecuencia fundamental, y el segundo, los transitorios de la nota, que son tonos de

10

duración corta que se producen al principio del sonido y que no tienen relación con la

fundamental.

Figura 1.5 Forma de las ondas de dos sonidos con el mismo tono pero distinto timbre

1.3.1.2.2 Propiedades del sonido

1.3.1.2.2.1 Velocidad de propagación

Una onda sonora requiere un cierto tiempo para pasar de un punto a otro de un medio elástico,

es decir, lo atraviesa a una velocidad que depende de la naturaleza del medio y de la

proximidad entre sus moléculas.

Esta velocidad varía ligeramente con los cambios de temperatura, un poco con la humedad e

imperceptiblemente con los cambios normales de la presión atmosférica, esta es representada

por la letra c.

En el aire, que es el medio por el cual normalmente se propaga la onda sonora, la velocidad a

20 °C es de 340 m/s, el aumento de la velocidad por cada grado de subida de la temperatura

es aproximadamente de unos 0.54 m/s, por lo tanto, a 22 °C la velocidad del sonido será de

343 m/s

1.3.1.2.2.2 Frecuencia

Imaginemos que una onda sonora viaja delante de nosotros y tenemos la facilidad de detectar

la repetición y el movimiento lento. De dicha onda se puede medir la distancia que hay entre

dos crestas o dos valles consecutivos, a esto se le conoce como longitud de onda (λ).

11

Figura 1.6 Amplitud y longitud de onda

El número de repeticiones por unidad de tiempo de una onda se le conoce como frecuencia, y

se determina por la siguiente ecuación 1.1:

Dónde:

La frecuencia está relacionada con la longitud de onda y la velocidad del sonido como se

muestra en la siguiente ecuación 1.2:

Dónde:

La longitud de onda es inversamente proporcional a la frecuencia de la onda. Una longitud de

onda larga corresponde a una baja frecuencia, mientras que una longitud de onda corta

corresponde una alta frecuencia (figura 1.7).

12

Figura 1.7 Ondas de alta y baja frecuencia

1.3.1.2.2.3 Periodo

Es el tiempo que tarda en efectuarse una onda completa, este es medido en segundos, como

se muestra en la ecuación 1.3 (figura 1.8).

Dónde:

Figura 1.8 Periodo de una onda

13

1.3.1.2.2.4 Intensidad

Es una magnitud que da idea de la cantidad de energía sonora que atraviesa una superficie

determinada como consecuencia de la propagación de onda (figura 1.9).

Figura 1.9 Intensidad de un sonido

Se determina con la ecuación 1.4:

Dónde:

1.3.1.2.3 Umbral de audición

El ser humano cuenta con una amplia banda de frecuencias audibles, aunque en algunas

ocasiones es posible que ciertas personas escuchen por debajo de los 20 Hz. Las frecuencias

inferiores a 20 Hz se llaman infrasónicas y las superiores a 20,000 Hz ultrasónicas, dando lugar

a los infrasonidos y ultrasonidos, respectivamente.

Para niveles bajos de presión sonora, el oído es muy insensible a bajas frecuencias, es decir, el

nivel de presión sonora de un sonido grave tiene que ser mucho más elevado que el

correspondiente a un sonido de frecuencias medias para que ambos produzcan la misma

sonoridad. Para dichos niveles bajos, el oído también presenta una cierta atenuación a altas

frecuencias.

14

A medida que los niveles aumentan, el oído tiende a responder de forma más homogénea en

toda la banda de frecuencias audibles, hasta el punto de que cuando son muy elevados, la

sonoridad asociada a tonos puros de diferente frecuencia es muy parecida.

Una vez descrito el comportamiento del oído humano desde el punto de vista de la percepción

de niveles en función de la frecuencia, es conveniente establecer una comparación entre los

mismos y las zonas representativas de generación sonora asociada a la voz humana y a los

instrumentos musicales convencionales (figura 1.10).

Figura 1.10 Niveles audibles en función de la frecuencia junto con las zonas correspondientes a la música y a la palabra

1.3.1.2.4 Fenómenos del sonido

1.3.1.2.4.1 Reflexión

La reflexión ocurre cuando una onda choca con un objeto o con un límite de otro medio y se

desvía al menos parcialmente hacia atrás (figura 1.11).

15

Figura 1.11 La reflexión de las ondas de una barrera: (a) las ondas en una cubeta de ondas de una fuente puntual; (b) las ondas reflejadas parecen originarse en la imagen S’

1.3.1.2.4.2 Difracción

Cuando ondas encuentran un obstáculo, tienden a rodear el obstáculo, a esta acción se le

conoce como difracción. La difracción es también evidente cuando las ondas pasan a través de

una abertura estrecha y se extiende más allá de ella. Un punto importante a tener en cuenta es

que el tamaño de la abertura en relación con la longitud de onda determina la cantidad de

difracción (figura 1.12).

Figura 1.12 Difracción de una onda que pasa a través de la abertura

1.3.1.2.4.3 Refracción

En general, cuando una onda choca con el límite de un medio, parte de su energía es reflejada

y parte es transmitida o absorbida. Cuando una onda cruza una frontera con otro medio, su

16

velocidad cambia porque el nuevo material tiene características diferentes. Al entrar en una

forma oblicua (en un ángulo) en el medio, la onda transmitida se mueve en una dirección

diferente de la que tiene la onda incidente, este fenómeno se denomina refracción (figura 1.13).

Figura 1.13 La refracción de las ondas: (a) las ondas de luz que pasan del aire al vidrio; (b) las ondas sonoras en la atmósfera cuando la temperatura varía con la altura; (c) sonido que viaja

contra el viento

1.3.1.2.4.4 Difusión

Es el fenómeno de incidencia de una onda sonora sobre una superficie de forma tal que la

misma es reflejada en múltiples direcciones casi simultáneamente, cada una con menos

energía de la que tenía originalmente. Es decir que la energía incidente se redistribuye en el

espacio y en el tiempo.

Figura 1.14 Difusión de una onda sonora en una superficie

1.3.1.3 Nivel de presión sonora

En una onda sonora hay variaciones periódicas extremadamente pequeñas en la presión

atmosférica para las cuales nuestros oídos responden de una manera compleja. La fluctuación

de presión mínima para la cual el odio puede responder es menos que un millón (10-9) de

presión atmosférica. Este umbral de audibilidad varia de persona a persona corresponde a una

17

amplitud de presión sonora a cerca de 2X10-5 Newton/m2 a una frecuencia de 1000 Hz. El

umbral de dolor corresponde a una amplitud de presión aproximadamente de un millón (106) de

veces mayor, pero aún menos de 1/1000 de presión atmosférica.

Por el rango amplio de estímulo de presión es conveniente medir las presiones sonoras en una

escala logarítmica, llamada escala decibel (dB). Aunque la escala de decibel de hecho significa

comparar dos sonidos, nosotros podemos definir la escala de decibel de nivel de sonido

comparando sonidos para un sonido de referencia con una amplitud de presión ρ0=2X10-5

Newton/m2, asignado a un nivel de presión sonora de cero decibeles. Así, nosotros definimos el

nivel de presión sonora (NPS) como:

Dónde:

P= Presión del sonido que se emite

P0= Presión de referencia

1.3.2 Conceptos de acústica arquitectónica

1.3.2.1 Acondicionamiento acústico

Se puede definir el acondicionamiento acústico como el tratamiento interno de las superficies

de un recinto analizando el comportamiento del sonido dentro de este.

1.3.2.1.1 Absorción

En un recinto cualquiera, la reducción de la energía asociada a las ondas sonoras, tanto en su

propagación a través del aire como cuando inciden sobre sus superficies límite, es

determinante en la calidad acústica final del mismo.

Básicamente, dicha reducción de energía, en orden de mayor a menor importancia, es debida a

una absorción producida por:

El público y las sillas

Los materiales absorbentes y/o los absorbentes selectivos (resonadores),

expresamente colocados sobre determinadas zonas a modo de revestimientos del

recinto.

Todas aquellas superficies límite de las salas susceptibles de entrar en vibración (como

por ejemplo, puertas, ventanas y paredes separadoras ligeras).

El aire

Los materiales rígidos y no porosos utilizados en la construcción de las paredes y techo

del recinto (como, por ejemplo, el hormigón).

18

1.3.2.1.2 Coeficiente de absorción

Las pérdidas de energía acústica en los materiales que se emplean para acondicionamiento

acústico, se pueden caracterizar mediante el coeficiente de absorción acústica , entendiendo

por tal a la relación entre la energía acústica absorbida por un material y la energía acústica

incidente sobre dicho material, por unidad de superficie y que puede variar desde un 1% o 2%

al 100%, para diferentes materiales, en el primer caso la reflexión es total y en segundo lo es la

absorción.

El coeficiente de absorción acústica de un material depende de la naturaleza del mismo, de la

frecuencia de la onda y del ángulo con el que la onda incide sobre la superficie. Ya que el

coeficiente de absorción varia con la frecuencia, se suelen dar los mismos a las frecuencias de

125, 250, 500, 1000, 2000, 4000 Hz.

El coeficiente de absorción de cualquier material varía considerablemente con el ángulo de

incidencia de las ondas. Se define como coeficiente difuso de absorción acústica ; este

coeficiente, definido teniendo en cuenta la gran variedad de ángulos de incidencia de las ondas

distribuidas en el recinto, puede caracterizar al mismo, solo si las superficies que lo forman son

suficientemente uniformes en sus propiedades físicas. Si no es así, pero ocupan áreas iguales,

el coeficiente medio se expresa por:

Siendo los coeficientes difusos de absorción acústica de cada material. Si las

unidades de diferentes propiedades físicas ocupan áreas distintas, se tendrá:

Donde son las áreas de las distintas unidades no uniformes; son los

coeficientes difusos de absorción acústica de cada material y el área total de todas las

superficies internas del recinto.

Para calcular la absorción total en un recinto hacemos uso de la absorción A, la cual es la

magnitud que cuantifica la energía extraída del campo acústico, cuando la onda sonora

atraviesa un medio determinado, o el choque de la misma con las superficies límites del recinto.

Está dada para la absorción a la frecuencia f por la siguiente ecuación.

Donde es el coeficiente de absorción sonora del material a una frecuencia f y es el área

total de las superficies en m2.

Así tenemos que la absorción sonora debido a las superficies límites del recinto será:

19

Debemos tomar en cuenta si en el interior del recinto existen personas u objetos, si es así,

entonces, para encontrar la absorción debida a estos elementos tenemos que multiplicar la

absorción equivalente de un objeto por el número total de objetos que hay en el recinto. Esto

es:

Donde es la absorción equivalente de cada elemento y el número de elementos. Por lo tanto la absorción total será:

Siendo el coeficiente medio de absorción sonora:

1.3.2.1.3 Reverberación

Es un proceso de permanencia y disminución de la energía en un recinto, una vez que la

fuente sonora ha dejado de emitir energía.

1.3.2.1.3.1 Tiempo de reverberación

El tiempo de reverberación es normalizado en segundos, para una determinada frecuencia o

banda de frecuencia al intervalo de tiempo empleado por la presión sonora en un recinto para

que se origine una disminución de 60 dB en el nivel de presión sonora, una vez que deja de

emitir energía la fuente sonora.

La fórmula del tiempo de reverberación de Sabine de un recinto se puede dar a partir de la

siguiente ecuación:

Donde 0.161 es el valor de una constante para una temperatura de 20°C, V es el volumen del

recinto en m3 y A es la absorción total en m2 la cual se obtiene a partir de la siguiente ecuación:

20

1 Rossing Thomas D. The Science of Sound, editorial Addison Wesley, Indianapolis 2002.

Donde α es el coeficiente de absorción sonora y S es el área total de las superficies en m2.

1.3.2.1.3.2 Tiempo óptimo de reverberación

Es el que proporciona la mejor calidad del sonido en un recinto, pudiéndose determinar solo por

métodos experimentales y dependiendo del uso del recinto, de sus dimensiones, de la

naturaleza de la fuente sonora del tipo de obra musical y de las frecuencias sonoras.

Figura 1.15 Tiempos óptimos de reverberación para auditorios de diversos tamaños y de diversas funciones

1

En la figura 1.14 se representa la variación del tiempo de reverberación con el volumen en

recintos considerados con buena acústica a la frecuencia de 500 Hz.

Para obtener el tiempo de reverberación en el resto de las frecuencias se utiliza la figura 1.15,

en la cual se muestran los tiempos de reverberación en función de la frecuencia para los casos

de lenguaje y música.

21

2 Kinsler, Fundamentos de Acústica, cuarta edición, editorial Limusa.

Figura 1.16 Límites relativos para el tiempo de reverberación para música y discursos

2

1.3.2.1.4 Inteligibilidad de la palabra

La palabra transmitida a través de una sala por una persona o un sistema de audio nunca se

recibe en la posición de escucha como una réplica exacta de la señal original. No sólo se

añade ruido de fondo, sino que la señal está también distorsionada por las propiedades

reflectantes y reverberantes de la sala. A menudo, una consecuencia directa de estas

distorsiones es una reducción de la inteligibilidad de la palabra.

Para mejorar la inteligibilidad, las personas que hablan suelen adaptar su discurso de forma

apropiada para la sala, hablando despacio en una sala muy reverberante, o en voz alta en una

sala muy absorbente. Sin embargo, en algunas situaciones, como cuando se hace un anuncio

por un sistema de audio, los oradores no pueden ajustar su discurso. El resultado, es a

menudo, un anuncio ininteligible.

1.3.2.1.5 Materiales para acondicionamiento acústico

Los materiales y estructuras para el tratamiento acústico, se pueden describir como aquellos

que tienen la propiedad de absorber o reflejar una parte importante de la energía de las ondas

sonoras que chocan contra ellos. Pueden emplearse para aislar y para acondicionar

acústicamente de diferentes maneras, por ejemplo:

1. Estructuras para reducir la transmisión sonora.

2. Elementos para barreras y cerramientos.

3. Unidades suspendidas individuales.

4. Recubrimiento de paredes, suelos y techos.

a) Materiales porosos. Son de estructura granular o fibrosa, siendo importante el espesor de

la capa y de la distancia entre esta y la pared. El espesor del material se elige de acuerdo

con el valor del coeficiente de absorción deseado, ya que si es demasiado delgado se

22

reduce el coeficiente de absorción a las bajas frecuencias mientras que si es muy grueso

resulta más caro.

Suelen presentarse en forma de paneles y tableros acústicos de fácil adaptación e

instalación, tanto en nuevas construcciones como en edificios ya existentes. En un panel

acústico, el incremento de su espesor, aumenta la absorción principalmente a las

frecuencias de 250, 500 y 1000 Hz, con un efecto prácticamente despreciable fuera de este

rango

b) Resonadores. Son materiales que permiten absorber sonidos de baja frecuencia mediante

la vibración de determinadas estructuras o sistemas, siendo los únicos elementos que

pueden absorber estas frecuencias.

Estos elementos cumplen con las siguientes características:

Utilizan una cavidad resonante para disipar la energía acústica

Son efectivos en un margen estrecho de frecuencias

Se emplean sobre todo en bajas frecuencias

c) Sistemas de paneles metálicos perforados. Son de aluminio o chapa perforada, con un

relleno de fibra mineral, siendo este relleno el elemento absorbente, de unos 3 cm de

espesor con un sistema ignífugo. El relleno se coloca en la pared durante la instalación y se

mantiene separado del mismo con una rejilla, con el fin de facilitar las operaciones de

limpieza, conservando su absorción. Su aplicación más general es como techos acústicos

suspendidos, por su facilidad de montaje y de coordinación con los sistemas aire/luz. Todos

estos materiales, tienen un alto rendimiento como absorbentes, variando sus valores en

función de la forma de perforación, de la densidad y espesor del elemento absorbente, así

como el espacio de aire existente detrás de él.

d) Sistemas de paneles rígidos. Tienen ventajas artísticas y de construcción frente a los

materiales porosos, por ejemplo: son resistentes a los golpes, duración, posibilidad de

pintado, barnizado, etc. La absorción de cada elemento del sistema, se determina mediante

los datos de construcción, tales como tipo de material, dimensiones del sistema, distancia a

la que está colocada de la pared, forma de ensamblaje, debiendo prestar gran atención, ya

que todo ello repercute en los parámetros acústicos del sistema.

Los sistemas de paneles rígidos se suelen emplear para corregir la absorción bajas

frecuencias, creando un campo más difuso.

1.3.2.1.6 Campo sonoro

Se dice que el campo sonoro en el interior de un recinto es perfectamente difuso cuando los

niveles sonoros son los mismos en todos los puntos, lo cual implica que dicho campo pueda

considerarse formado por la superposición de infinitos frentes de ondas planas de igual

intensidad, que se desplazan en todas las direcciones, sin que exista correlación entre sus

23

respectivas fases. Se debe verificar que la energía sonora este uniformemente distribuida en el

interior del recinto.

1.3.2.2 Aislamiento acústico

Es la protección de un recinto contra la penetración de sonidos que interfieran a la señal sonora

deseada.

Para encontrar las formas de protección de los recintos contra el ruido, se debe establecer en

primer lugar la naturaleza de estos ruidos, y los caminos por los cuales penetran en el recinto, a

través de sus superficies límites. Las principales vías de penetración del ruido en los recintos

pueden ser:

A) Ruidos que penetran en el recinto por la vía de transferencia aérea

A través de aberturas y grietas en paredes

A través de conductos de ventilación

A través de los poros en paredes duras y continuas

Por vibraciones elásticas de la pared que separa el recinto que se desea aislar

del que contiene las fuentes (vibraciones de flexión)

B) Ruidos que alcanzan el recinto después de generarse propagarse a través de cuerpos

solidos:

Por transmisión de impactos sonoros

Por vibraciones de maquinaria transmitidas a través del suelo, cimientos y otras

partes de la estructura del edificio

1.3.2.2.1 Ruido

El ruido es todo aquel sonido no deseado que es producido por diferentes elementos los cuales

interfieren de alguna manera en el ambiente en el cual nos encontramos.

1.3.2.2.1.1 Fuentes de ruido

En cualquier lugar existe ruido que llega hasta las personas desde varias fuentes y a través de

varias vías. El ruido emitido por una fuente se propaga en todas las direcciones y, en su

camino, puede llegar directamente al receptor, ser parcialmente absorbido, transmitido y/o

reflejado por los obstáculos que se encuentra en su camino.

El nivel de presión sonora que existe en un recinto depende de las fuentes de ruido y de las

características acústicas y geométricas del local. En general, se pueden considerar cuatro

fuentes de ruido: el procedente del exterior, el de las instalaciones del recinto, el de los equipos

utilizados y el producido por las personas.

1.3.2.2.1.2 Índices de valoración de ruido

Para poder valorar la reacción de una persona o de un colectivo, ante el ruido, es necesario

crear una escala que relacione la respuesta subjetiva de las personas, con alguna propiedad

24

física medible de la fuente sonora (potencia acústica emitida, intensidad acústica en un punto

situado a una distancia r (m) de la fuente, presión acústica en un punto situado a una distancia

r (m) de la fuente), mediante un único valor numérico que se denominara índice.

De esta forma se podrán crear “criterios”, que darán valores del índice de ruido que no deben

superarse. Al comparar los valores medidos de un índice, en un caso determinado de ruido,

con los máximos valores admitidos, se tiene que realizar una evaluación del ruido estudiado.

Para encontrar los valores de los índices de evaluación, se necesitan hacer diferente toma de

datos:

una medida única;

conocer el espectro de frecuencias;

análisis estadístico en el tiempo y

combinación de las medidas anteriores

Índices de valoración de diferentes fuentes de ruido

1. Nivel de presión acústica en toda la banda

Nivel sin ponderar en el rango de frecuencias audibles.

2. Nivel de presión acústica ponderado

Ponderación A: escala de medida de niveles, establecida mediante el empleo de la curva de

ponderación A (Norma UNE 21.314/75 para compensar diferencias de sensibilidad que el oído

humano tiene para las distintas frecuencias dentro del campo auditivo).

Frecuencia (Hz) Ponderación A

31,5 -39,4

40 -34,6

50 -30,2

63 -26,2

80 -22,5

100 -19,1

125 -16,1

160 -13,4

200 -10,9

250 -8,6

315 -6,6

400 -4,8

500 -3,2

630 -1,9

800 -0,8

1.000 0

1.250 +0,6

25

3 Recuero López Manuel. Acústica Arquitectónica Soluciones Prácticas, editorial Paraninfo, España 1992.

1.600 +1,0

2.000 +1,2

2.500 +1,3

3.150 +1,2

4.000 +1,0

5.000 +0,5

6.300 -0,1

8.000 -1,1

10.000 -2,5

Tabla 1.1 Ponderación A para diferentes frecuencias para sonidos que llegan con incidencia aleatoria

3. Curvas de valoración NC

Existe otro índice, dado por L. L. Beranek en 1957, con el que se pretendió originalmente

relacionar el espectro de un ruido con la perturbación que producía en la comunicación verbal,

teniendo en cuenta los niveles de interferencia de la palabra y los niveles de sonoridad. Por

ejemplo en el caso de los estudios de grabación sonora, no debe superarse el valor NC de 15 a

20 (tabla 1.2).

Figura 1.17 Curva de criterio de ruido NC3

26

4,5 Recuero López Manuel. Acústica Arquitectónica Soluciones Prácticas, editorial Paraninfo, España 1992.

Valores recomendados del índice NC para diferentes locales4

Tipos de recintos Rango de NC

Fabricas para ingeniería pesada 55 – 75 Fabricas para ingeniería ligera 45 – 65 Cocinas industriales 40 – 50 Recintos deportivos y piscinas 35 – 50 Grandes almacenes y tiendas 35 – 45 Restaurantes, bares cafeterías y cafeterías privadas 35 – 45 Oficinas mecanizadas 40 – 50 Oficinas generales 35 – 45 Despachos, bibliotecas, salas de justicia, aulas 30 – 35 Viviendas, dormitorios y cuartos para descansar y/o relajación 25 – 35 Habitaciones privadas, salas de hospitales y quirófanos 25 – 35 Cines 30 – 35 Teatros, salas de junta, iglesias 25 – 30 Salas de conciertos y teatros de opera 20 – 25 Estudio de registro y reproducción sonora 15 – 20

Tabla 1.2 Tabla de rangos NC de acuerdo al tipo de recinto

Valores del nivel de presión sonora correspondientes al índice NC5

NC

Niveles de presión sonora en bandas de octava (dB)

Frecuencias centrales (Hz)

63 125 250 500 1000 2000 4000 8000

15 47 36 29 22 17 14 12 11 20 51 40 33 26 22 19 17 16 25 54 44 37 31 27 24 22 21 30 57 48 41 35 31 29 28 27 35 60 52 45 40 36 34 33 32 40 64 57 50 45 41 39 38 37 45 67 60 54 49 46 44 43 42 50 71 64 58 54 51 49 48 47 55 74 67 62 58 56 54 53 52 60 77 71 67 63 61 59 58 57 65 80 75 71 68 66 64 63 62 70 83 79 75 72 71 70 69 68

Tabla 1.3 Valores de NPS correspondientes al índice NC

1.3.2.2.2 Pérdida por transmisión

La pérdida por transmisión TL (Transmission Loss por sus siglas en inglés) para una partición o

división constructiva (pared), es la razón de la energía acústica que incide en la partición con

respecto a la energía acústica transmitida y se define como:

27

Donde TL es la pérdida por transmisión sonora de una pared común (dB), el coeficiente de

transmisión sonora, L1 es el nivel de presión sonora en el recinto fuente (dB), L2 es el nivel de

presión sonora en el recinto receptor (dB), A es la absorción total en el recinto receptor

después del tratamiento acústico (m2) y S la superficie de la pared (m2).

1.3.2.2.3 Pérdida por transmisión compuesta

Las particiones pueden presentar en ocasiones dos o más superficies de diversos materiales

en el mismo plano, cada uno con diferentes pérdidas por transmisión, como ocurre en paredes

con puertas y ventanas. Generalmente, el sonido se transmite por las partes más débiles

acústicamente, presentando un aislamiento total distinto del correspondiente a cada uno de los

elementos que lo forman. En función de dichos aislamientos y de la relación de áreas de sus

componentes, la TL compuesta se puede encontrar a través de:

Donde TLcompuesta es la pérdida de transmisión compuesta de la pared (dB), ST es la superficie

total de la pared (m2), es el coeficiente de transmisión de cada material que compone la

pared y Sn es el área de cada material que compone la pared.

1.3.2.3 Modos propios

El volumen de aire de un recinto es un sistema vibratorio complejo, cuyas constantes están

distribuidas con un gran número de frecuencias características. Los modos normales de

vibración se representan como un modelo complejo de ondas estacionarias.

Si consideramos un recinto en el que el campo sonoro no es uniforme, y la absorción de

energía despreciable, al situar una fuente sonora radiando en una de las superficies laterales,

la energía que proporciona la fuente sonora se puede suponer soportada por el campo de

ondas estacionarias originadas en el recinto.

Las ondas que se propagan según direcciones paralelas a los ejes X, Y y Z debido a las

reflexiones entre dos superficies paralelas, se llaman axiales; las que se distribuyen

paralelamente a un par de superficies, debido a la reflexión entre cuatro superficies se llaman

tangenciales; y las que se forman debido a la reflexión entre todas las superficies se

denominan oblicuas (figura 1.16).

28

Figura 1.18 A) Ondas axiales, B) Ondas oblicuas, C) Ondas tangenciales

El valor de las frecuencias características de un recinto está dado por la siguiente ecuación:

Donde c es la velocidad del sonido en el aire, son las dimensiones del recinto de forma

paralelepipédica rectangular y , , pueden tomar los valores 0, 1, 2…

A partir de la ecuación anterior, se pueden encontrar los valores de las frecuencias axiales

según la dirección x, para y para de forma análoga para las ondas

axiales según otras direcciones.

Para las ondas tangenciales se hace de la forma y para obteniendo

los diferentes valores, mientras que para las ondas oblicuas, los valores que pueden tomar son

La respuesta de un recinto debe ser lo más neutra posible, y para esto es necesario que el

número de frecuencias características sea elevado y su distribución lo más regular posible, ya

que si esto no se cumple, para señales complejas (música, palabra), las frecuencias que se

encuentren entre dos frecuencias características serán amplificadas por el fenómeno de la

resonancia.

Es importante tener en cuenta que la densidad de modos propios dentro de un espacio

aumenta conforme lo hace la frecuencia. Y por consiguiente, a partir de una determinada

frecuencia, la concentración de modos es tal que equivale a la ausencia de los mismos.

Para hallar la frecuencia máxima, a partir de la cual los modos influyen de forma prácticamente

nula en la calidad acústica de una sala, recurrimos a la siguiente fórmula:

29

6 Everest F. Alton y Pohlmann Ken C. Master Handbook of Acoustics, editorial McGraw Hill , New York 1992.

Donde TR es el tiempo de reverberación promedio medido entre 500 Hz y 1000 Hz del recinto,

y V es el volumen del recinto.

Para recintos de menor tamaño (y por tanto menor volumen) el efecto de los modos propios

será mucho mayor en relación a recintos con un mayor tamaño y volumen, donde éstos apenas

serán apreciables.

Esto se debe por un lado a que cuanto mayor es la sala, menor es la frecuencia a la que se

producen los primeros modos, cayendo en zonas menos sensibles de nuestro oído.

No obstante, en la gran mayoría de los casos, las frecuencias propias que mayores problemas

causan suelen situarse por debajo de los 200 Hz; los modos axiales corresponden a las

frecuencias más bajas de todo el conjunto de resonancias.

Por ello muchas veces el estudio de los modos propios se limita a las frecuencias por debajo de

estos valores.

Lógicamente estos cálculos resultan especialmente útiles antes de construir la sala, porque nos

permiten predecir posibles problemas, y buscar así una relación entre las dimensiones del

recinto que proporcione un buen espaciamiento de los modos propios.

Sin embargo, son muchos los casos en los que la sala ya está construida y tienen que resolver

los problemas producidos por las ondas estacionarias.

Teniendo en cuenta que parte de la energía de la onda sonora se pierde en cada reflexión de

las paredes, los modos que completen el ciclo con las menos reflexiones, son los que

conservarán mayor energía. Los modos axiales son por tanto los más energéticos, seguidos de

los tangenciales y de los oblicuos. Es muy extraño que un modo oblicuo ocasione algún

problema dentro de un recinto. Los modos tangenciales pueden ser encontrados en recintos

con paredes muy reflectantes y duras. Los modos axiales son omnipresentes, y son los que

causan los problemas en los graves dentro de un recinto, además estos son los más fáciles de

predecir e importantes al momento de analizar los modos propios.

En la figura 1.17 se muestra que los modos axiales alcanzan un máximo nivel de referencia a 0

dB. Los modos tangenciales solo tienen la mitad de la energía de los modos axiales por lo que

se representan a -3 dB por debajo de los modos axiales. Los modos oblicuos solo cuentan con

un cuarto de energía de los modos axiales por lo que se representan a -6 dB por debajo de los

modos axiales6.

30

Figura 1.19 Correlación de los modos propios dentro de un recinto respecto a un barrido de frecuencia

Son varios los criterios para predecir la distribución óptima de modos propios en función de las

proporciones que presentan las dimensiones de un recinto rectangular. Los principales son el

criterio de Bolt y el criterio de Bonello. Ambos, no exigen una relación fija entre las proporciones

de un recinto, sino permiten una amplia gama de combinaciones entre ellos. El criterio de Bolt

es independiente del recinto y del tiempo de reverberación. El criterio de Bonello tiene una

mejora respecto al de Bolt, debido a que es sensible al cambio de volumen.

1.3.2.3.1 Criterio de Bonello

Oscar J. Bonello sugiere un método para determinar la adecuada acústica de las proporciones

de habitaciones rectangulares. Se divide el extremo inferior del espectro audible de frecuencias

en tercios de octava y considera el número de modos en cada tercio de octava por debajo de

200 Hz. Los tercios de banda de octava son elegidos por que se aproximan a las bandas

críticas del oído humano.

Para cumplir con el criterio de Bonello cada tercio de octava debe tener más modos que el

anterior, o al menos el mismo número. Las coincidencias de los modos propios no son

toleradas a menos que haya 5 modos en esa banda.

31

Figura 1.20 Gráfica que muestra el número de modos por cada tercio de octava. La gráfica incrementa constantemente hacia arriba sin anomalías hacia abajo

1.3.3 Conceptos de electroacústica

1.3.3.1 Refuerzo electroacústico

La electroacústica estudia la conversión de la energía acústica en energía eléctrica o viceversa

por medio de los transductores o sistemas electroacústicos.

El refuerzo electroacústico es un conjunto de dispositivos y elementos acústicos y

electroacústicos que se conectan entre sí para conseguir que los sonidos emitidos como voz o

instrumentos, sean reproducidos con un mayor nivel de presión sonora y de la manera más fiel

posible para que puedan ser escuchados por un determinado público.

Estos sistemas pueden variar desde muy sencillos (por ejemplo en un discurso con un orador)

hasta extremadamente complejos (en el caso de un concierto masivo).

1.3.3.1.1 Micrófonos

Un micrófono es un transductor acústico-mecánico-eléctrico. Su cometido es el de convertir

cualquier variación de presión acústica que se presente en su membrana, en una variación de

tensión eléctrica, equivalente al desplazamiento de dicha membrana.

32

1.3.3.1.1.1 Clases de micrófonos

La función básica de un micrófono es la de transformar la presión acústica que llega a la

cabeza del micrófono en señal eléctrica. Esta conversión es posible gracias a sus dos

transductores, Mecánico – Eléctrico y Acústico – Mecánico.

Según el tipo de transductor Mecánico – Eléctrico que poseen, los tipos de micrófonos más

importantes son:

Micrófono Dinámico de Cinta

Micrófono Electrostático de Condensador

Micrófono Electrostático de Electret o Prepolarizados

Micrófono de presión

Micrófono de gradiente

Micrófonos combinados de presión y gradiente

Micrófono Dinámico de bobina

1.3.3.1.1.1.1 Micrófono dinámico de bobina

Este tipo de micrófonos están constituidos por un conductor en forma de bobina que se mueve

debido al movimientos del diafragma provocado por la presión sonora dentro de un campo

magnético. Este campo magnético esta generado por un imán permanente, y al producirse

movimientos de la bobina dentro de él, se induce una corriente eléctrica que pasara por una

resistencia. Obteniéndose así una tensión proporcional a la presión.

Los micrófonos dinámicos de bobina son los más utilizados sobre todo en sonorización, debido

entre otras cosas a su robustez, fiabilidad, precio, etc. Por naturaleza, son de baja impedancia

(entre 150 Ω y 600 Ω), debido a la reactancia inductiva de la mencionada bobina.

Figura 1.21 Estructura interna de un micrófono de bonina

33

1.3.3.1.1.2 Parámetros de los micrófonos

Impedancia

La impedancia en un micrófono es la propiedad de limitar el paso de la corriente, se mide en

ohms. Normalmente en los micrófonos se mide sobre una frecuencia de 1000 Hz y en

micrófonos de baja impedancia, esta, suele ser de 200 ohms. Los micrófonos más habituales

son los de baja impedancia, considerados hasta unos 600 ohms. También existen los de alta

impedancia que suelen tener un valor tipo de 3000 ohms y más. Esta es la impedancia que

posee el micrófono de cara a conectarlos a otros equipos. Es importante que la impedancia de

entrada del equipo al que va a ser conectado sea mayor que la impedancia interna del

micrófono para que toda la tensión generada en el micrófono caiga sobre la entrada del equipo.

Debe ser aproximadamente 3 veces mayor.

Respuesta en frecuencia

Es la variación de la sensibilidad en función de la frecuencia. Este parámetro indica cómo

responderá el micrófono a cada frecuencia. En general, lo que se busca en un micrófono, y

como señal de calidad, es una respuesta en frecuencia lo más plana posible y que se extienda

a todas las bandas de frecuencias de audio.

Sensibilidad

Este parámetro indica la capacidad del micrófono para transformar la presión acústica (P) en

voltaje, es decir, cómo reacciona ante un estímulo acústico. Normalmente la sensibilidad es

expresada en decibeles referenciados a o en mili volts por pascales . La

sensibilidad que debe tener un micrófono viene dada por el uso que se le va a dar, y no por

tener mayor sensibilidad es mejor, porque, en ciertos casos, como en la caja de la batería, no

es conveniente que el micrófono sea muy sensible, ya que suele producir sonidos muy

potentes. La sensibilidad está dada por:

Donde S es la sensibilidad de voltaje, V es el voltaje, P es la presión acústica

La sensibilidad también se puede expresar de la siguiente forma:

Donde Ϻ es la sensibilidad de voltaje, B es la densidad de campo magnético, l es la longitud

del alambre de la bobina y Zm es la impedancia mecánica.

El nivel de sensibilidad está dado por la ecuación 1.21

34

Donde S (dB) es el nivel de sensibilidad, S es la sensibilidad de voltaje y 1V/Pa es el nivel de

sensibilidad de referencia.

Patrón Polar

Es la respuesta del micrófono ante una fuente sonora en función del ángulo del que venga

( ángulo en el eje horizontal, ángulo en el eje vertical), teniendo como referencia (en la

mayoría de los casos) que la máxima respuesta del micrófono se produce cuando la onda viene

justo de frente ( ).

Los micrófonos también se pueden clasificar según la forma del diagrama polar en 3 grupos:

Omnidireccionales: son los que responden de igual forma para todos los ángulos.

Bidireccionales: proporcionan una máxima respuesta en un solo eje, tanto en su parte

anterior como su opuesta.

Direccionales: poseen la máxima sensibilidad para una sola dirección, atenuando

bastante el resto de posibles ángulos. Dentro de este grupo se puede encontrar ciertas

diferencias en los ángulos en los que se produce atenuación:

- Cardioides: poseen máximo rechazo a las fuentes sonoras en los 180 °, pero es

poco direccional en el eje principal.

- Supercardioides: es más directivo que el cardioide en el eje principal pero con más

aceptación en ángulos traseros.

- Hipercardioides: es el más direccional de todos con un gran rechazo en ángulos

laterales. En ángulos traseros, es el que menos rechazo tiene de los 3.

35

Figura 1.22 Diagramas polares

Atenuación

Es la reducción en la intensidad o en el nivel de presión acústica del mismo que se transmite de

un punto a otro. En los micrófonos se emplean atenuadores, normalmente de 10 para evitar

la saturación del preamplificador del micrófono en caso de recibir niveles altos de presión.

Relación Señal/Ruido

La relación señal ruido (S/R) representa realmente la diferencia entre el NPS y el ruido propio

del micrófono. Cuanto mayor sea el NPS y menor el ruido mejor será la relación señal ruido, y

por el contrario si el NPS es menor y el ruido propio aumenta, la relación será menor. Nos

indica que porcentaje del NPS está por encima del ruido de fondo. Si tenemos un NPS de 100

dB y un ruido propio en el micrófono de 30 dB, la relación señal/ruido será de 70 dB.

Rango Dinámico

Es el rango de niveles sonoros en los que la señal eléctrica que produce el micrófono es

suficientemente alta para ser utilizada. Está relacionado con la amplitud de la onda sonora que

llega al micrófono. Es difícil construir micrófonos con un rango dinámico amplio; por un lado,

deben responder a señales sonoras fuertes sin estropearse, y, por otro, deben responder

correctamente a señales de una intensidad sonora muy baja.

36

1.3.3.1.2 Amplificadores

Su finalidad es aumentar el nivel de las señales provenientes de generadores de bajo nivel,

como los micrófonos, hasta alcanzar un nivel apto para determinada aplicación, como podría

ser excitar un altavoz o un bafle.

1.3.3.1.2.1 Propiedades

Ganancia

La señal pequeña que se quiere amplificar se aplica entre dos terminales llamadas de entrada,

la señal ya amplificada se obtiene entre otras dos terminales denominadas de salida. Uno de

los parámetros fundamentales de un amplificador es la ganancia, o amplificación, que se define

como el cociente entre el voltaje de salida y el de entrada.

La ganancia se expresa también en dB y se obtiene a través de la siguiente ecuación:

Niveles de señal

Existen 3 niveles de señal característicos: bajo nivel, nivel de línea y nivel de potencia. Las

señales de bajo nivel corresponden a la señal producida directamente por los transductores,

por ejemplo como los micrófonos. Las señales de nivel de línea son el resultado de aplicar

preamplificación a las señales de bajo nivel, pero también son las señales que producen

diversos equipos como los reproductores de CD y otros instrumentos musicales electrónicos.

Finalmente, el nivel de potencia es el requerido para excitar los altavoces o bafles.

Figura 1.23 Diagrama a bloques de una interconexión amplificadora básica, en la cual se

muestran la etapa preamplificadora y la etapa de potencia

37

1.3.3.1.2.2 Clasificación

1.3.3.1.2.2.1 Amplificador de voltaje

Es aquel en el que el voltaje de salida es proporcional al voltaje aplicado a la entrada, tiene alta

impedancia de entrada y baja impedancia de salida, las cuales han sido normalizadas a 600

ohms. Su nivel de salida típico es de 1 volt (conocido como nivel de línea).

Normalmente los preamplificadores vienen incorporados en las consolas o equipos

generadores de señal, por lo cual sus especificaciones no están bajo el control del usuario.

1.3.3.1.2.2.2 Amplificador de potencia

Es el que entrega una gran cantidad de corriente a la carga, con el voltaje necesario para dar la

potencia requerida. Su impedancia de salida es normalmente muy pequeña (16 ohms o

menos), aunque en ocasiones se usan mayores (hasta 2 kilo ohms). Son más frecuentemente

empleados para entregar su salida a un transductor como una cabeza de grabación, un altavoz,

etc.

Las especificaciones más importantes de los amplificadores de potencia a considerar son las

siguientes:

a) Potencia máxima de salida. Se indica para uno o más valores de impedancia de carga,

que normalmente son 8 Ω o 4 Ω. La potencia que entrega el amplificador nos permitirá

calcular en función de los datos técnicos de las cajas acústicas el nivel de presión

sonora producido por el sistema completo.

Po es la potencia de salida, Vo es el voltaje eficaz de salida (RMS) y Zo es la

impedancia nominal del amplificador

b) Sensibilidad. La sensibilidad viene indicada por dBu a una determinada impedancia. El

dBu expresa el nivel de señal en decibeles y referido a 0,7746 VRMS. Así, 774,6

mVRMS equivaldrán a 0 dBu.

c) Relación señal a ruido. Es el cociente entre determinado valor de la señal y el valor de

ruido residual propio del amplificador. La relación de señal/ruido puede expresarse

como una relación de voltajes y una relación de potencias.

La relación de señal/ruido se expresa frecuentemente como una función logarítmica con

la unidad de decibel.

Como una relación de voltajes:

38

S/N es la relación señal/ruido, Vs es el voltaje de la señal y Vn es el voltaje del ruido

Como una relación de potencias:

S/N es la relación señal/ruido, Ps es la potencia de la señal y Pn es la potencia del ruido

d) Respuesta en frecuencia. La respuesta en frecuencia en los amplificadores se mide en

dB tomando como referencia potencia de 1 watt con una impedancia de 8 ohms. Para

obtener una óptima respuesta en frecuencia, ésta debe estar en torno a 5 dB por

encima (+ 5 dB) o por abajo (- 5 dB).

e) Ancho de banda de potencia. Rango de frecuencias, dentro del cual el amplificador

entrega cuando menos la mitad de su potencia nominal, sin exceder su especificación

de distorsión.

f) Distorsión. Es la deformación de la señal a causa de una transferencia no lineal. La

distorsión total armónica (THD) se refiere a la deformación que experimenta una

senoide al atravesar un amplificador.

g) Impedancia de entrada. Es la impedancia que se mide externamente en las terminales

de entrada.

h) Factor de amortiguación. Es la relación entre la impedancia nominal de carga y la

impedancia real de salida.

Donde Zc es la impedancia nominal de carga y Zs es la impedancia real de salida del

amplificador

39

1.3.3.1.3 Altavoces

Un altavoz es un transductor eléctrico-mecánico-acústico que transforma energía eléctrica en

energía acústica. Es un dispositivo que transforma la señal eléctrica que le llega en un

movimiento mecánico del diafragma, que al moverse, produce una presión acústica al aire.

1.3.3.1.3.1 Altavoces de bobina móvil

Está constituido por un circuito magnético formado a su vez por una base o placa posterior con

un núcleo o polo central cilíndrico montado sobre su centro, un imán permanente con forma de

un gran anillo, y una placa anterior con forma de un anillo más pequeño. Entre el polo central y

la placa anterior queda un espacio de aire denominado entrehierro, sobre el cual existe un gran

campo magnético. En dicho entrehierro se aloja la bobina la cual se halla montada sobre un

tubo de papel que la comunica con el cono (figura 1.22).

Como la bobina está inmersa en un campo magnético, al circular por ella corriente eléctrica se

genera una fuerza que le imprime movimiento. Dicho movimiento se transmite al diafragma, y

este actúa entonces como una especie de pistón, impulsando el aire hacia afuera o hacia

adentro según la polaridad del voltaje aplicado a la bobina. Este proceso genera sucesivas

ondas de compresión y rarefacción del aire que se propagan como sonido.

Figura 1.24 Corte transversal de un altavoz de bobina móvil típico, en donde se indican sus

partes funcionalmente más importantes

1.3.3.1.4 Cajas acústicas (Bafles)

Todo diafragma que vibre en el aire produce ondas sonoras desde su superficie anterior y

posterior, ondas que están desfasadas mutuamente. Si se pueden mezclar se consigue algún

40

grado de cancelación pero esto reduce su salida. Esta es la razón por la que siempre se hace

funcionar a los altavoces dentro de un tipo de caja.

La frecuencia por debajo de la cual ocurre la cancelación depende de la distancia que la onda

sonora recorre desde la parte posterior a la parte anterior del cono; cuanto más larga sea la

distancia, más baja es la frecuencia de cancelación.

Los bafles o pantallas acústicas son la forma más sencilla de cajas. Por debajo de la frecuencia

en que la longitud de onda es igual al diámetro del bafle, hay alguna disminución gradual de la

señal acústica en 6 dB/octava.

Los confinamientos más perfeccionados son realmente modificaciones del bafle, siendo la idea

general mantener separadas las dos ondas, o modificar la onda posterior para que pueda ser

utilizada.

1.3.3.1.4.1 Tipos de bafles

De acuerdo a su construcción hay tres tipos de bafle:

Bafle cerrado

Bafle infinito

Bafle abierto

Bafle abierto. Esta caja incorpora uno o dos pequeños orificios o puertas de conducto en una

de las paredes de esta caja. La masa de aire contenida en los conductos resuena contra el

“muelle” de aire dentro del recinto. La abertura invierte la fase de la onda posterior y la utiliza

para reforzar la salida en la parte anterior del cono.

Figura 1.25 Bafle abierto con abertura tubular

Las especificaciones más importantes de los bafles que son proporcionadas comúnmente son

las siguientes:

41

Respuesta en frecuencia

Es la relación entre la intensidad sonora y la frecuencia. Indica la fidelidad con la que el altavoz

reproduce las señales que le llegan dependiendo de la frecuencia. Lo ideal sería que fuese

plana pero el altavoz dependiendo de su calidad, introduce atenuaciones en algunas bandas de

frecuencia.

Figura 1.26 Respuesta en frecuencia de un altavoz

Directividad

Es la relación entra la intensidad sonora y el ángulo de emisión del altavoz. Indica las

direcciones a donde es enviada la energía acústica que produce el altavoz. La forma más

gráfica de expresar la directividad es mediante un diagrama polar.

Figura 1.27 Diagrama polar de la directividad de un altavoz

42

Patrón de radiación

En general los altavoces tienen un patrón de radiación casi circular para las bajas frecuencias y

la radiación se vuelve más direccional a medida que la frecuencia aumenta. Así los agudos

salen en una dirección coaxial frontal al altavoz y los graves radian por igual hacia todos lados.

Impedancia

Es la oposición que presenta al paso de la corriente eléctrica que viene suministrada por una

fuente eléctrica. Su valor varía en función de la frecuencia. La impedancia nominal es la

impedancia del altavoz para 1000 Hz y es a la que, normalmente, se refiere cuando se habla de

la impedancia de un altavoz.

Potencia eléctrica

Es la cantidad de energía que se puede introducir en el altavoz antes de que distorsione en

exceso o de que pueda sufrir desperfectos. Dentro de la potencia se diferencia entre potencia

nominal y potencia admisible:

Potencia nominal. Es la potencia que aguanta el altavoz en un periodo largo de tiempo.

Potencia admisible. Es la potencia que aguanta el altavoz en un corto periodo de tiempo.

Potencia acústica

Es la cantidad de energía radiada por una fuente determinada. El nivel de potencia acústica es

la cantidad de energía total radiada en un segundo y se mide en watts.

1.3.3.1.4.2 Distribución

Existen tres factores importantes que se deben considerar en el momento de distribuir o colocar

los bafles en un recinto, estos son:

Nivel sonoro que produce un bafle.

Dispersión. Se define el ángulo de dispersión como el ángulo formado por los puntos en

los que el nivel cae 6 dB con respecto al nivel en el eje. Idealmente el ángulo de

dispersión debe ser el mismo para toda la banda de respuesta; sin embargo, lo más

normal es que el ángulo disminuya cuando la frecuencia sube.

En los sistemas que reproducen palabras es fundamental que el oyente esté situado

dentro del ángulo de dispersión de las bandas de 1000 Hz a 4000 Hz, que son muy

importantes para conseguir un nivel y una inteligibilidad adecuados.

Campo directo/campo reverberante. En los recintos cerrados, el sonido reflejado en las

superficies provoca una señal o campo reverberante que a partir de cierto punto

predomina y el nivel sonoro es casi constante.

43

El punto donde este campo predomina suele estar a una distancia de 3 a 9 m, siendo

mayor para los recintos menos reverberantes; como resultado, el nivel en el recinto es

mucho más alto y constante que el que se deduce de la disminución del nivel con la

distancia. Siempre que sea posible es importante conseguir que el campo directo no

esté más de 12 dB por debajo del reverberante para obtener una inteligibilidad

adecuada.

Se tiene que tener en cuenta que, cuanto más se acerquen los bafles a las paredes, los graves

serán más propensos a ser enfatizados, y lo mismo si se acercan a una esquina (lo ideal es

dejar entre 20 y 50 cm entre la pared trasera y las paredes laterales).

Una buena situación de los bafles suele ser formando un triángulo equilátero donde en dos

esquinas estén los altavoces y en la otra este el oyente, a veces los bafles deben estar

ladeados apuntando al oyente, tampoco deben estar muy separados para que no haya huecos

grandes que perjudiquen la reproducción de los planos sonoros (figura 1.26).

Figura 1.28 Distribución ideal de los bafles

1.3.3.1.4.3 Cantidad de potencia eléctrica necesaria en un refuerzo (EPR)

Para averiguar cómo alcanzar un nivel de presión sonora deseado a una determinada distancia

del altavoz, es necesario conocer estos dos importantes detalles:

44

1. La sensibilidad del altavoz medida a 1 metro en el eje cuando el altavoz se alimenta con

una señal de entrada eléctrica de 1 watt.

2. La variación de nivel acústico y la atenuación entre el altavoz y la posición del oyente

más alejado.

La fórmula para calcular la EPR es:

Dónde:

Ld es el nivel de presión sonora deseado, Lsens es la sensibilidad del altavoz (1 m con 1 w de

entrada eléctrica), d es la distancia donde se quiere conocer el nivel de presión sonora, se

deben añadir 10 dB para compensar la diferencia entre los niveles.

Despejando Ld de la ecuación 1.30, se obtiene:

45

CAPÍTULO 2

EVIDENCIA DE LA PROBLEMÁTICA ACÚSTICA Y ELECTROACÚSTICA EN EL INSTITUTO

DOMUS DE AUTISMO

2.1 INTRODUCCIÓN

En este capítulo se explican las condiciones actuales en las que se encuentra los recintos que

serán tratados acústicamente, así como la sonorización de los mismos. A petición de las

autoridades del instituto, solo se trabajan las 5 aulas utilizadas por los usuarios junto con el

auditorio. Las aulas con las que cuenta el instituto reciben los siguientes nombres:

1. Aula “Laboral 1”

2. Aula “Laboral 2”

3. Aula “Atención temprana”

4. Aula “Transición a la integración educativa”

5. Aula “Transición a la etapa adulta”

Para la fácil identificación de cada aula dentro de este trabajo se emplean las siguientes

etiquetas:

1. Aula “Laboral 1” – Aula “A”

2. Aula “Laboral 2” – Aula “B”

3. Aula “Atención temprana” – Aula “C”

4. Aula “Transición a la integración educativa” – Aula “D”

5. Aula “Transición a la etapa adulta” – Aula “E”

El instituto se encuentra ubicado en la calle Málaga sur No. 44, colonia Insurgentes Mixcoac,

delegación Benito Juárez, Distrito Federal C.P. 03920, las instalaciones son ocupadas por

usuarios y personal de las 08:00 hrs. A las 19:00 hrs.

46

Figura 2.1 Imagen satelital de la ubicación del Instituto Domus de autismo

Figura 2.2 Mapa de colindancias

Las figuras 2.3 y 2.4 muestran la distribución de la planta baja y el primer nivel

respectivamente, en las que se encuentran ubicados las aulas y el auditorio del Instituto.

47

Figura 2.3 Plano del Instituto planta baja

48

Figura 2.4 Plano del Instituto primer nivel

49

2.2 CARACTERÍSTICAS Y DESCRIPCIÓN DEL AUDITORIO Y LAS AULAS

Auditorio.

Este recinto se encuentra en la planta baja del Instituto, la pared anterior e izquierda colindan

con el patio; en este patio los usuarios realizan actividades físicas, durante el desarrollo de

estas actividades se generan gritos y llanto de los usuarios, esto genera ruido que penetra al

interior del auditorio. En el auditorio se llevan a cabo actividades como juntas de padres de

familia, juntas de personal, cursos de capacitación para el personal, entre otras. Este espacio

no tiene un horario fijo para su uso, por lo que en cualquier momento se pueden interrumpir o

afectar las actividades que se efectúan.

Este espacio tiene un volumen V= 82.56 m3 y área A= 30.4 m2

Foto 1 Pared anterior este

Foto 2 Pared posterior oeste

Foto 3 Pared derecha sur

Foto 4 Pared izquierda norte

50

Foto 5 Acceso (colinda con el patio)

Foto 6 Ventana (colinda con el patio)

Aula “A” (usuarios 22 - 38 años).

El aula “A” se encuentra ubicada en la planta baja del Instituto, la pared derecha colinda con la

recepción, motivo por el cual el ruido que penetra es de consideración porque por ésta pasa

todo el personal, usuarios y padres de familia, y en algunas ocasiones cuando los usuarios más

pequeños lloran o gritan en la recepción también penetra el ruido. La pared posterior colinda

con la calle y esto también genera inconveniente debido a la cantidad de autos que circulan

constantemente por esta calle. Dentro del aula “A” se llevan a cabo actividades de vida diaria,

coordinación motriz/visual, terapias de lenguaje y comunicación.




51



Foto 11 Acceso (colinda con la recepción)

Foto 12 Ventana (colinda con la calle)

Aula “B” (usuarios 24 - 40 años)

El aula “B” se encuentra ubicada en la plata baja del instituto, la pared posterior colinda con la

calle, por esta razón las actividades se pueden ver afectadas por la circulación de los autos y

por el ruido de casas aledañas que están siendo reparadas. La pared anterior colinda con la

cocina y el patio, cuando los usuarios más pequeños salen a realizar actividades físicas estos

gritan y se escucha en el interior del aula “B”, también la cocina ayuda a que se agrave este

problema porque siempre hay actividad dentro de ella y en ocasiones los utensilios generan

ruido cuando se caen o se golpean unos con otros. Las actividades que se realiza dentro del

aula “B” son el empaquetado de productos y la alimentación de los usuarios.


52





Foto 17 Acceso (colinda con la cocina y el patio)

Foto 18 Ventana y puerta (colinda con la calle)

53

Aula “C” (usuarios 3 - 6 años).

El aula “C” se ubica en el primer piso del Instituto, la pared derecha colinda con un pasillo

donde se encuentra ubicado un estante en el cual se almacenan los alimentos de todos los

usuarios, en el pasillo también transita el personal del instituto así como algunos usuarios para

accesar a otras aulas y ocupar el horno de microondas. La pared posterior colinda con la calle;

en donde continuamente se generan sonidos de construcción de casas aledañas y claxon de

autos; y por lo tanto estas actividades generan ruido que se puede percibir en el interior del

aula “C”. En este espacio se llevan a cabo actividades diversas como comidas, principios de

escribir y colorear, juegos y demás actividades grupales.




Foto 21 Pared derecha norte

Foto 22 Pared izquierda sur

54

Foto 23 Acceso (colinda con pasillo)


Aula “D” (usuarios 6 - 12 años).

El aula “D” se ubica en el primer piso del Instituto, la pared posterior colinda con otro pasillo, en

este pasillo transita el personal del instituto así como algunos usuarios para accesar a

cubículos privados, y se encuentra una pequeña oficina donde se realizan algunas

evaluaciones y entrevistas del personal. La pared anterior colinda con el patio, en este sucede

la misma problemática del auditorio: los usuarios realizan actividades físicas, durante el

desarrollo de estas actividades se generan gritos y llanto de los usuarios, esto genera ruido que

es percibido al interior del aula “D”. En este espacio se llevan a cabo actividades de vida diaria

como lavado de manos, lavado de dientes, control de esfínteres, autocuidado; actividades

sensoriales con estimulaciones visuales y táctiles, actividades individuales como leer, escribir,

pintura, manualidades, pronunciación de palabras, recortado y pegado etc.




55




Foto 30 Ventana (colinda con el patio)

Aula “E” (usuarios 14 - 18 años).

El aula “E” se ubica en el primer piso del Instituto, la pared izquierda colinda con unas

escaleras que llevan al vestíbulo, son usadas prácticamente por todo el personal y usuarios

para accesar al primer piso. La pared posterior colinda con la calle, donde se producen sonidos

de autos y vendedores gritando fuerte; por lo tanto estas actividades generadoras de ruidos

logran penetrar al interior del aula “E”. En este espacio se llevan a cabo actividades como

programas de coordinación visual/motriz, actividades de vida diaria, alimentación y convivencia.


56







57

7 Medida del tiempo de reverberación de recintos con referencia a otros parámetros acústicos

2.3 CONDICIONES ACTUALES DE LOS RECINTOS

2.3.1 Condiciones acústicas actuales

2.3.1.1 Tiempo de reverberación

El tiempo de reverberación se midió en base a la norma ISO 3382-19977

en sus apartados 4.3,

5.1 y 5.2, tomando en cuenta la posición de los puntos de medición (ver figura 2.4 y 2.5) así

como el número de mediciones (5 mediciones por posición); se usó ruido rosa porque este

ruido es utilizado para analizar el comportamiento acústico de salas, altavoces y equipo de

audio. Se establecieron 5 puntos en el auditorio y en las 5 aulas, estos fueron distribuidos de

manera que cubrieran cada uno de los recintos, posteriormente se colocó el sonómetro a una

distancia de 1.2 m del suelo apuntándolo hacia los bafles.

58

Figura 2.5 Puntos de medición para el tiempo de reverberación en la planta baja

59

Figura 2.6 Puntos de medición para el tiempo de reverberación en el primer nivel

60

2.3.1.1.1 Auditorio

En la tabla 2.1 se muestran los materiales con los cuales está construido el auditorio y en la

figura 2.7 se observa la distribución de estos.

Pared anterior Tablaroca

Pared derecha Tablaroca

Pared posterior Tablaroca

Pared izquierda Tablaroca

Techo Tablaroca

Piso Azulejo

Tabla 2.1 Materiales actuales con los que está construido el auditorio

Figura 2.7 Distribución de los materiales existentes en el auditorio

61

El tiempo de reverberación medido en el auditorio se muestra en la tabla 2.2:

Frecuencia (Hz) 125 250 500 1000 2000 4000

Tmedido (seg) 0.85 0.99 0.87 0.84 0.85 0.76

Tabla 2.2 Tiempo de reverberación medido en el auditorio

2.3.1.1.2 Aula “A”

En la tabla 2.3 se muestran los materiales con los cuales está construida el aula “A” y en la


Tabla 2.3 Materiales actuales con los que está construida el aula "A"

Figura 2.8 Distribución de los materiales existentes en el aula "A"

Pared anterior Madera

Pared derecha Madera

Pared posterior Concreto

Pared izquierda Concreto

Techo Concreto

Piso Azulejo

62

El tiempo de reverberación medido en el aula “A” se muestra en la tabla 2.4:

Tabla 2.4 Tiempo de reverberación medido en el aula "A"

2.3.1.1.3 Aula “B”

En la tabla 2.5 se muestran los materiales con los cuales está construida el aula “B” y en la


Pared anterior Lámina metálica y vidrio

Pared derecha Concreto



Techo Concreto

Piso Azulejo

Tabla 2.5 Materiales actuales con los que está construida el aula "B"

Figura 2.9 Distribución de los materiales existentes en el aula "B"

Frecuencia (Hz) 125 250 500 1000 2000 4000

Tmedido (seg) 0.88 0.90 0.93 0.96 0.98 0.75

63

El tiempo de reverberación medido en el aula “B” se muestra en la tabla 2.6:

Frecuencia (Hz) 125 250 500 1000 2000 4000

Tmedido (seg) 0.81 0.94 0.98 1.08 1.05 0.74

Tabla 2.6 Tiempo de reverberación medido en el aula "B"

2.3.1.1.4 Aula “C”

En la tabla 2.7 se muestran los materiales con los cuales está construida el aula “C” y en la

figura 2.10 se muestra la distribución de los mismos.

Pared anterior Concreto

Pared derecha Concreto



Techo Concreto

Piso Azulejo

Tabla 2.7 Materiales actuales con los que está construida el aula "C"

Figura 2.10 Distribución de los materiales existentes en el aula "C"

64

El tiempo de reverberación medido en el aula “C” se muestra en la tabla 2.8:

Frecuencia (Hz) 125 250 500 1000 2000 4000

Tmedido (seg) 0.69 0.57 0.66 0.66 0.65 0.56

Tabla 2.8 Tiempo de reverberación medido en el aula "C"

2.3.1.1.5 Aula “D”

En la tabla 2.7 se muestran los materiales con los cuales está construida el aula “D” y en la


Figura 2.11 Distribución de los materiales existentes en el aula "D"

65

El tiempo de reverberación medido en el aula “D” se muestra en la tabla 2.10:

Frecuencia (Hz) 125 250 500 1000 2000 4000

Tmedido (seg) 0.59 0.60 0.61 0.62 0.60 0.54

Tabla 2.9 Tiempo de reverberación medido en el aula "D"

2.3.1.1.6 Aula “E”

En la tabla 2.7 se muestran los materiales con los cuales está construida el aula “E” y en la


Figura 2.12 Distribución de los materiales existentes en el aula "E"

El tiempo de reverberación medido en el aula “E” se muestra en la tabla 2.12:

Frecuencia (Hz) 125 250 500 1000 2000 4000

Tmedido (seg) 0.59 0.69 0.61 0.65 0.70 0.57

Tabla 2.10 Tiempo de reverberación medido en el aula "E"

66

8 Establece los límites máximos permisibles de emisión de ruido de las fuentes fijas y su método de medición.

2.3.1.2 Nivel de presión sonora

Para realizar las mediciones del nivel de presión sonora dentro y fuera del auditorio y las aulas,

se tomó como referencia la Norma Oficial Mexicana NOM–081–ECOL–19948 en sus puntos

5.1, 5.2 y 5.3, para establecer los puntos de medición (ver figura 2.6 y 2.7) y la posición del

sonómetro; el sonómetro utilizado fue el PHONIC PAA3 y su respectivo software.

Con el sonómetro funcionando se realizó un recorrido por las paredes internas y externas de

todos los espacios para localizar los zonas de mayor nivel de ruido. Dentro de cada zona se

ubicaron 5 puntos distribuidos; se colocó el sonómetro a 0.30 m de distancia de las paredes y a

no menos de 1.20 m del nivel del piso.

67

Figura 2.13 Puntos de medición del NPS para la planta baja

68

Figura 2.14 Puntos de medición del NPS para el primer nivel

69

2.3.1.2.1 Auditorio

En el auditorio se llevaron a cabo mediciones en las 4 paredes, las mediciones se realizaron el

día 8 de Febrero de 2013 de las 10:00 horas a las 13:00 horas y se obtuvieron las siguientes

lecturas.

Frecuencia (Hz) 125 250 500 1000 2000 4000

Pared anterior

NPS Interior (dB)

43 44.6 43.4 46.2 39 32.1

Pared derecha

30.9 40.1 35.6 30.5 31 30.1

Pared posterior

40.1 40.3 35.2 31.3 30.5 29.3

Pared izquierda

42.6 43.2 51 52.8 53.3 44.7

Tabla 2.11 NPS interiores de las paredes del auditorio

Gráfica 2.1 NPS interiores del auditorio

En la gráfica 2.1 se observa que las paredes izquierda y anterior son las que presentan mayor

nivel de ruido.

0

10

20

30

40

50

60

125 250 500 1000 2000 4000

NP

S (d

B)

Frecuencia (Hz)

Pared anterior

Pared derecha

Pared posterior

Pared izquierda

70

2.3.1.2.2 Aula “A”

En el aula “A” se llevaron a cabo mediciones en las 4 paredes, las mediciones se realizaron el


lecturas.

Frecuencia (Hz) 125 250 500 1000 2000 4000

Pared anterior

NPS Interior (dB)

41.7 41.9 39.4 35.8 32.7 30.3

Pared derecha

48.1 55.6 57.6 53.5 57 52.2

Pared posterior

48.6 59.3 55.4 54.1 50.6 53.1

Pared izquierda

40.1 44.6 39.9 33.7 33.5 32

Tabla 2.12 NPS interiores del aula “A”

Gráfica 2.2 NPS interiores del aula "A"

En la gráfica 2.2 se observa que las paredes derecha y posterior son las que presentan mayor

nivel de ruido.

0

10

20

30

40

50

60

70

125 250 500 1000 2000 4000

NP

S (d

B)

Frecuencia (Hz)

Pared anterior

Pared derecha

Pared posterior

Pared izquierda

71

2.3.1.2.3 Aula “B”

En el aula “B” se llevaron a cabo mediciones en las 4 paredes, las mediciones se realizaron el


lecturas.

Frecuencia (Hz) 125 250 500 1000 2000 4000

Pared anterior

NPS Interior (dB)

46.2 54 56.1 54.7 52.4 55.9

Pared derecha

42.1 44.5 39.7 35.7 31.8 34

Pared posterior

54 56.3 57.1 55.1 50.6 53.1

Pared izquierda

43.7 42.2 36.8 33.9 32.7 31.5

Tabla 2.13 NPS interiores del aula “B”

Gráfica 2.3 NPS interiores del aula "B"

En la gráfica 2.3 se observa que las paredes anterior y posterior son las que presentan mayor

nivel de ruido.

0

10

20

30

40

50

60

125 250 500 1000 2000 4000

NP

S (d

B)

Frecuencia (Hz)

Pared anterior

Pared derecha

Pared posterior

Pared izquierda

72

2.3.1.2.4 Aula “C”

En el aula “C” se llevaron a cabo mediciones en las 4 paredes, las mediciones se realizaron el


lecturas.

Frecuencia (Hz) 125 250 500 1000 2000 4000

Pared anterior

NPS Interior (dB)

44.8 44.8 40 33.2 39.9 31

Pared derecha

47.5 50.5 57.4 55.1 53.8 50

Pared posterior

49.8 54.7 59 58.9 60.4 57.6

Pared izquierda

50.3 44.3 37.7 31.1 30.5 30.8

Tabla 2.14 NPS interiores del aula “C”

Gráfica 2.4 NPS interiores del aula "C"

En la gráfica 2.4 se observa que las paredes posterior y derecha son las que presentan mayor

nivel de ruido.

0

10

20

30

40

50

60

70

125 250 500 1000 2000 4000

NP

S (d

B)

Frecuencia (Hz)

Pared anterior

Pared derecha

Pared posterior

Pared izquierda

73

2.3.1.2.5 Aula “D”

En el aula “D” se llevaron a cabo mediciones en las 4 paredes, las mediciones se realizaron el


lecturas.

Frecuencia (Hz) 125 250 500 1000 2000 4000

Pared anterior

NPS Interior (dB)

52.1 56.6 61.1 59.3 56.9 56.2

Pared derecha

38.1 36.7 40.2 34.2 32.7 30.3

Pared posterior

52 57.1 61.3 57.2 58.1 47.5

Pared izquierda

37.1 40.4 38.2 32.7 33.1 33.4

Tabla 2.15 NPS interiores del aula “D”

Gráfica 2.5 NPS interiores del aula "D"

En la gráfica 2.5 se observa que las paredes anterior y posterior son las que presentan mayor

nivel de ruido.

0

10

20

30

40

50

60

70

125 250 500 1000 2000 4000

NP

S (d

B)

Frecuencia (Hz)

Pared anterior

Pared derecha

Pared posterior

Pared izquierda

74

2.3.1.2.6 Aula “E”

En el aula “E” se llevaron a cabo mediciones en las 4 paredes, las mediciones se realizaron el


lecturas.

Frecuencia (Hz) 125 250 500 1000 2000 4000

Pared anterior

NPS Interior (dB)

45.6 40.5 35.5 35.7 32.3 31.1

Pared derecha

44.4 43.1 37.7 33.9 31.1 34

Pared posterior

52.6 60.1 60.8 58 59.6 54.8

Pared izquierda

48.6 58.6 60 61.5 56 49.1

Tabla 2.16 NPS interiores del aula “E”

Gráfica 2.6 NPS interiores del aula "E"

En la gráfica 2.6 se observa que las paredes posterior e izquierda son las que presentan mayor

nivel de ruido.

2.3.1.3 Modos propios

2.3.1.3.1 Modos propios en el auditorio y las aulas

Los problemas derivados de los modos propios suelen ser más evidentes en recintos pequeños

(como es el caso de las aulas de este instituto y del auditorio), y a baja frecuencia.

0

10

20

30

40

50

60

70

125 250 500 1000 2000 4000

NP

S (d

B)

Frecuencia (Hz)

Pared anterior

Pared derecha

Pared posterior

Pared izquierda

75

2.3.2 Condiciones actuales del refuerzo electroacústico de los recintos

2.3.2.1 Equipo de audio

Auditorio

El auditorio cuenta con un equipo de audio y video DVD Home Theater System de 5.1 canales,

en la tabla 2.17 se presentan las características de este elemento.

SONY DVD Home Theater System DAV-DZ270

Respuesta en frecuencia 180 Hz – 20 KHz

Distorsión 0.7% THD

Relación señal a ruido 83 dB

Potencia de salida 850 W

Impedancia de entrada 3 Ω

Tabla 2.17 Especificaciones del equipo de audio y video DVD Home Theater System

Aulas del instituto

Actualmente ninguna de las 5 aulas a tratar cuentan con algún equipo de audio

2.4 DETERMINACIÓN DE LOS VALORES DE REFERENCIA

2.4.1 Tiempo óptimo de reverberación del auditorio y las aulas

En la figura 1.14 se muestra el tiempo óptimo de reverberación a la frecuencia de 500 Hz de

acuerdo al volumen y al uso del recinto, para conocer el tiempo óptimo de reverberación en las

otras bandas de frecuencia es necesario realizar el siguiente análisis, partiendo de la figura

1.15:

Como el auditorio y las aulas serán usados para voz, el valor de K es 1, y despejando T de la

ecuación 2.1 se obtiene:

Por lo tanto el tiempo óptimo de reverberación a la frecuencia de 500 Hz, será el mismo en

todas las bandas de frecuencia.

76

Frecuencia (Hz) 125 250 500 1000 2000 4000

Auditorio y aula “C”

Tóptimo (seg)

0.42 0.42 0.42 0.42 0.42 0.42

Aulas “A” y “B” 0.45 0.45 0.45 0.45 0.45 0.45

Aulas “D” y “E” 0.40 0.40 0.40 0.40 0.40 0.40

Tabla 2.18 Tiempo óptimo de reverberación del auditorio y las aulas

2.4.2 Nivel de presión sonora

2.4.2.1 Niveles máximos permisibles para el Auditorio

En base al uso que se le dará al auditorio se hace referencia a la curva NC–30 (Salas de junta),

cuyos niveles de ruido permitidos dentro del recinto se muestran en la tabla 2.19:

NC


125 Hz 250 Hz 500 Hz 1000 Hz 2000 Hz 4000 Hz

30 48 41 35 31 29 28

Tabla 2.19 Curva NC 30 Salas de junta

Gráfica 2.7 Curva NC 30

2.4.2.2 Niveles máximos permisibles para las 5 aulas

En base al uso que se le darán a las aulas se hace referencia a la curva NC–35 (Habitaciones

privadas), cuyos niveles de ruido permitidos dentro del recinto se muestran en la tabla 2.20:

0

10

20

30

40

50

60

125 250 500 1000 2000 4000

NP

S (d

B)

Frecuencia (Hz)

Curva NC 30

77

NC


125 Hz 250 Hz 500 Hz 1000 Hz 2000 Hz 4000 Hz

35 52 45 40 36 34 33

Tabla 2.20 Curva NC 35 Habitaciones privadas

Gráfica 2.8 Curva NC 35

2.5 COMPARACIÓN ENTRE CONDICIONES ACÚSTICAS Y ELECTROACÚSTICAS

ACTUALES Y RECOMENDADAS

2.5.1 Comparación entre condiciones acústicas actuales y recomendadas

0

10

20

30

40

50

60

125 250 500 1000 2000 4000

NP

S (d

B)

Frecuencia (Hz)

Curva NC 35

78

2.5.1.1 Comparativo entre el tiempo de reverberación óptimo y el medido para el

auditorio y las aulas

Comparativo para el Auditorio

Gráfica 2.9 Valoración del Tmedido respecto al Tóptimo

Comparativo para el aula “A”


0

0.2

0.4

0.6

0.8

1

1.2

125 250 500 1000 2000 4000

TR (

seg)

Frecuencia (Hz)

Tóptimo (seg)

Tmedido (seg)

0

0.2

0.4

0.6

0.8

1

1.2

125 250 500 1000 2000 4000

TR (

seg)

Frecuencia (Hz)

Tóptimo (seg)

Tmedido (seg)

79

Comparativo para el aula “B”


Comparativo para el aula “C”


0

0.2

0.4

0.6

0.8

1

1.2

125 250 500 1000 2000 4000

TR (

seg)

Frecuencia (Hz)

Tóptimo (seg)

Tmedido (seg)

0

0.1

0.2

0.3

0.4

0.5

0.6

0.7

0.8

125 250 500 1000 2000 4000

TR (

seg)

Frecuencia (Hz)

Tóptimo (seg)

Tmedido (seg)

80

Comparativo para el aula “D”


Comparativo para el aula “E”


Como se puede observar de la gráfica 2.9 a la gráfica 2.14, en todas las bandas de frecuencias

el tiempo de reverberación medido es muy elevado en comparación con el tiempo óptimo que

se requiere, por esta razón se realizará el análisis para la propuesta de materiales que

ayudarán a que el auditorio y las aulas cuenten con el tiempo óptimo de reverberación.

0

0.1

0.2

0.3

0.4

0.5

0.6

0.7

125 250 500 1000 2000 4000

TR (

seg)

Frecuencia (Hz)

Tóptimo (seg)

Tmedido (seg)

0

0.1

0.2

0.3

0.4

0.5

0.6

0.7

0.8

125 250 500 1000 2000 4000

TR (

seg)

Frecuencia (Hz)

Tóptimo (seg)

Tmedido (seg)

81

2.5.1.2 Comparativo entre las curvas NC y los nivéleles de presión sonora medidos

Comparativo para el Auditorio

Gráfica 2.15 Comparación del NPS interior total del auditorio respecto a la curva NC 30

Comparativo para el aula “A”

Gráfica 2.16 Comparación del NPS interior total del aula "A" respecto a la curva NC 35

0

10

20

30

40

50

60

125 250 500 1000 2000 4000

NP

S (d

B)

Frecuencia (Hz)

Curva NC 30

NPS interior total (dB)

0

10

20

30

40

50

60

125 250 500 1000 2000 4000

NP

S (d

B)

Frecuencia (Hz)

Curva NC 35


82

Comparativo para el aula “B”

Gráfica 2.17 Comparación del NPS interior total del aula "B" respecto a la curva NC 35

Comparativo para el aula “C”

Gráfica 2.18 Comparación del NPS interior total del aula "C" respecto a la curva NC 35

0

10

20

30

40

50

60

125 250 500 1000 2000 4000

NP

S (d

B)

Frecuencia (Hz)

Curva NC 35


0

10

20

30

40

50

60

125 250 500 1000 2000 4000

NP

S (d

B)

Frecuencia (Hz)

Curva NC 35


83

Comparativo para el aula “D”

Gráfica 2.19 Comparación del NPS interior total del aula "D" respecto a la curva NC 35

Comparativo para el aula “E”

Gráfica 2.20 Comparación del NPS interior total del aula "E" respecto a la curva NC 35

Por lo que se aprecia de la gráfica 2.15 a la gráfica 2.20, el nivel de presión sonora interior total

en el auditorio y las aulas, está por encima de los niveles máximos permisibles de la curvas NC

por lo que se debe realizar una propuesta de nuevos materiales para el aislamiento acústico del

auditorio y las aulas.

0

10

20

30

40

50

60

70

125 250 500 1000 2000 4000

NP

S (d

B)

Frecuencia (Hz)

Curva NC 35


0

10

20

30

40

50

60

70

125 250 500 1000 2000 4000

NP

S (d

B)

Frecuencia (Hz)

Curva NC 35


84

2.5.1.3 Modos propios en los recintos

Se calcula la frecuencia máxima (ecuación 1.18) a partir de la cual los modos propios no

influyen en la buena acústica del recinto. Cabe recordar que solo se hace el análisis en los

modos axiales por lo explicado en el tema 1.3.4.3 Modos propios. Las gráficas de estos modos

propios del auditorio y las aulas se realizaron con el software ModeCalc – Graphical Mode

Calculator.

2.5.1.3.1 Auditorio

La frecuencia 188.64 Hz será la frecuencia máxima hasta donde se calculen los modos propios.

La tabla 2.21 indica estos cálculos, utilizando la ecuación 1.17.

0 1 0 22.54

1 0 0 43.27

0 2 0 45.08

0 0 1 63.54

0 3 0 67.62

2 0 0 86.53

0 4 0 90.16

0 5 0 112.7

0 0 2 127.09

3 0 0 129.8

0 6 0 135.24

0 7 0 157.78

4 0 0 173.07

0 8 0 180.32

Tabla 2.21 Cálculo de las frecuencias de los modos propios axiales del auditorio

Gráfica 2.21 Modos propios axiales del auditorio

85

Como se observa en la gráfica 2.21, en las bandas de 25 Hz, 31.5 Hz, 100 Hz y 200 Hz no se

cumple el criterio de Bonello, por lo que se debe realizar una propuesta para solucionar esta

problemática de la distribución de estos modos en el auditorio.

2.5.1.3.2 Aula “A”



0 1 0 21.18

1 0 0 37.68

0 2 0 42.36

0 0 1 61.5

0 3 0 63.54

2 0 0 75.36

0 4 0 84.73

0 5 0 105.91

3 0 0 113.04

0 0 2 123.00

0 7 0 148.27

4 0 0 150.73

0 8 0 169.45

Tabla 2.22 Cálculo de las frecuencias de los modos propios axiales del aula "A"

Gráfica 2.22 Modos propios axiales del aula "A"

Como se observa en la gráfica 2.22, en las bandas de 25 Hz, 31.5 Hz, 50 Hz, 125 Hz y 200 Hz

no se cumple el criterio de Bonello, por lo que se debe realizar una propuesta para solucionar

esta problemática de la distribución de estos modos en el aula “A”.

86

2.5.1.3.3 Aula “B”



0 1 0 15.08

0 2 0 30.16

0 3 0 45.24

0 0 1 51.25

1 0 0 58.77

0 4 0 60.32

0 5 0 75.40

0 6 0 90.47

0 0 2 102.5

0 7 0 105.55

2 0 0 117.55

0 8 0 120.63

0 9 0 135.71

10 0 0 150.79

0 0 3 153.75

11 0 0 165.87

3 0 0 176.32

Tabla 2.23 Cálculo de las frecuencias de los modos propios axiales del aula "B"

Gráfica 2.23 Modos propios axiales del aula "B"

Como se observa en la gráfica 2.23, en las bandas de 25 Hz, 80 Hz y 200 Hz no se cumple el

criterio de Bonello, por lo que se debe realizar una propuesta para solucionar esta problemática

de la distribución de estos modos en el aula “B”.

87

2.5.1.3.4 Aula “C”



0 1 0 22.66

1 0 0 43.93

0 2 0 45.32

0 0 1 61.28

0 3 0 67.98

2 0 0 87.86

0 4 0 90.63

0 5 0 113.29

0 0 2 122.56

3 0 0 131.79

0 6 0 135.95

0 7 0 158.61

Tabla 2.24 Cálculo de las frecuencias de los modos propios axiales del aula "C"

Gráfica 2.24 Modos propios axiales del aula "C"

Como se observa en la gráfica 2.24, en las bandas de 25 Hz, 31.5 Hz, 80 Hz, 100 Hz, 160 Hz y

200 Hz no se cumple el criterio de Bonello por lo que se debe realizar una propuesta para

solucionar esta problemática de la distribución de estos modos en el aula “C”.

88

2.5.1.3.5 Aula “D”



0 1 0 37.44

1 0 0 41.60

0 0 1 60.21

0 2 0 74.87

2 0 0 83.19

0 3 0 112.31

0 0 2 120.42

3 0 0 124.79

0 4 0 149.74

4 0 0 166.38

0 0 3 180.63

0 5 0 187.18

Tabla 2.25 Cálculo de las frecuencias de los modos propios axiales del aula "D"

Gráfica 2.25 Modos propios axiales del aula "D"



de la distribución de estos modos en el aula “D”

.

89

2.5.1.3.6 Aula “E”



0 1 0 35.14

1 0 0 43.87

0 0 1 60.64

0 2 0 70.29

2 0 0 87.75

0 3 0 105.43

0 0 2 121.27

3 0 0 131.62

0 4 0 140.57

4 0 0 175.49

0 5 0 175.72

0 0 3 181.91

Tabla 2.26 Cálculo de las frecuencias de los modos propios axiales del aula "E"

Gráfica 2.26 Modos propios axiales del aula "E"



de la distribución de estos modos en el aula “E”.

2.5.2 Comparación del refuerzo electroacústico actual y las necesidades del personal del

instituto

2.5.2.1 Auditorio

El sistema de audio con el que cuenta el auditorio resulta ser ineficiente para las necesidades

que indica el personal del Instituto, como son la calidad del sonido, volumen e intensidad,

90

distribución del sonido, que todos escuchen así como control y reproducción de distintos

sonidos.

Como se observa en la tabla 2.17 el equipo de audio actual del auditorio no es capaz de llevar

a cabo todas las funciones requeridas por el personal del instituto, por lo que se debe realizar

una propuesta de refuerzo electroacústico que cumple con las necesidades requeridas.

2.5.2.2 Aulas del Instituto

Las aulas del instituto no cuenta con algún equipo de audio, y debido a que se pretende

reproducir música, también se realizará una propuesta de refuerzo electroacústico.

91

CAPÍTULO 3

PROPUESTA DEL TRATAMIENTO ACÚSTICO Y SONORIZACIÓN PARA EL INSTITUTO

DOMUS DE AUTISMO

3.1 INTRODUCCIÓN

En este capítulo se desarrolla la propuesta para el acondicionamiento acústico, aislamiento

acústico y modos propios, para solucionar la problemática que se presenta en cada uno de los

recintos estudiados; también se hace el análisis indicado del refuerzo electroacústico para

mejorar la calidad del sonido en el auditorio y las aulas.

3.2 PROPUESTA DE SOLUCIÓN PARA EL TRATAMIENTO ACÚSTICO

3.2.1 Cálculo del acondicionamiento acústico

Como se observó en los comparativos del tema 2.5.1.1, existen problemas con el tiempo de

reverberación, por lo que ahora se trabaja con la propuesta de acondicionamiento acústico para

el auditorio y las aulas.

El análisis del acondicionamiento acústico se realiza cuando los recintos están ocupados

completamente por las personas es decir con el 100% de ocupación, pero también se realiza al

50% de ocupación porque esta es la mínima cantidad de personas que se requiere para que se

lleven a cabo las actividades en cada espacio.

92

3.2.1.1 Auditorio

3.2.1.1.1 Acondicionamiento acústico del auditorio al 100% y al 50% de ocupación

Superficie Material Área (m2)

125 Hz 250 Hz 500 Hz 1000 Hz 2000 Hz 4000 Hz

α α α α α α

Pared izquierda

ACUSTIFIBER F40 (Anexo A7)

18.71

0.18 0.38 0.37 0.39 0.34 0.28

Pared derecha

ACUSTIFIBER F40

20.74 0.18 0.38 0.37 0.39 0.34 0.28

Pared posterior

Panel acústico ACUSTIFORO TP 16 (Anexo

A9)

10.80 0.91 0.80 0.81 0.65 0.65 0.62

Pared anterior

Panel acústico ACUSTIFORO

TP 16 8.66 0.91 0.80 0.81 0.65 0.65 0.62

Techo Concreto

pintado (Anexo A1)

30.40 0.10 0.05 0.06 0.07 0.09 0.08

Piso Azulejo (Anexo

A2) 30.40 0.01 0.01 0.01 0.01 0.02 0.02

Ventana Vidrio (Anexo

A3) 2.14 0.035 0.04 0.027 0.03 0.02 0.02

Puerta Madera de pino

(Anexo A8) 2.03 0.10 0.11 0.10 0.09 0.08 0

Personas (Anexo A4) 100% (12)

50% (6)

0.23 0.33 0.38 0.42 0.39 0.36

Tabla 3.1 Superficies y coeficientes de absorción de los materiales utilizados para el

acondicionamiento acústico del auditorio al 100% y 50% de ocupación

La absorción total (AT) se muestra en la tabla 3.2, esta se obtuvo utilizando la ecuación (1.14).

Sustituyendo la absorción total en la ecuación de Sabine (1.13) se obtiene el tiempo de

reverberación con la propuesta de materiales realizada, estos cálculos se realizaron al 100% y

50% de ocupación.

Ocupación Frecuencia (Hz) 125 250 500 1000 2000 4000

100 % AT (m

2) 31.20 36.66 37.32 35.76 34.30 30.52

Tcalculado (seg) 0.43 0.37 0.37 0.37 0.39 0.44

50 % AT (m

2) 29.82 34.68 35.04 33.24 31.96 28.36

Tcalculado (seg) 0.45 0.38 0.38 0.40 0.42 0.46

Tabla 3.2 Absorción total y tiempo de reverberación calculado del auditorio al 100% y 50% de ocupación

93

9 Knudsen Vern O., Harris Cyril M. Acoustical Designing inArchitecture, editorial John Willey, EUA 1984

Para verificar que el tiempo de reverberación calculado de la tabla 3.2 es el adecuado al uso

del auditorio, se calcula la tolerancia que éste tiene con respecto al tiempo óptimo de

reverberación (se permite una tolerancia del ±10%)9.


Tóptimo 0.42 0.42 0.42 0.42 0.42 0.42

Tolerancia +10 % 0.37 0.37 0.37 0.37 0.37 0.37

Tolerancia -10% 0.46 0.46 0.46 0.46 0.46 0.46

100% Tcalculado 0.43 0.37 0.37 0.37 0.39 0.44

50% Tcalculado 0.45 0.38 0.38 0.40 0.42 0.46

Tabla 3.3 Tolerancia permitida del Tcalculado respecto al Tóptimo

Gráfica 3.1 Variación del Tcalculado respecto al Tóptimo al 100% y 50% de ocupación

En la gráfica 3.1 se observa que la variación del Tcalculado respecto al Tóptimo (100% y 50%) se

encuentra dentro de la tolerancia del ±10% permitido del Tóptimo.

En la figura 3.1 se observa la distribución de los materiales (tabla 3.1) de la propuesta de

acondicionamiento acústico.

0

0.05

0.1

0.15

0.2

0.25

0.3

0.35

0.4

0.45

0.5

125 250 500 1000 2000 4000

TR (

seg)

Frecuencia (Hz)

Tóptimo (seg)

Tolerancia +10%

Tolerancia -10%

Tcalculado 100% (seg)


94

Figura 3.1 Distribución de los materiales de la propuesta de acondicionamiento acústico en el auditorio

95

3.2.1.2 Aula “A”

3.2.1.2.1 Acondicionamiento acústico del aula “A” al 100% y 50% de ocupación


125 Hz 250 Hz 500 Hz 1000 Hz 2000 Hz 4000 Hz

α α α α α α

Pared izquierda

Panel acústico ACUSTIFORO TP 32 (Anexo

A10)

13.82

1 0.78 0.68 0.56 0.53 0.53

Pared derecha

Madera de pino 19.82 0.10 0.11 0.10 0.09 0.08 0

Pared posterior


TP 32 9.74 1 0.78 0.68 0.56 0.53 0.53

Pared anterior

Madera de pino 12.24 0.10 0.11 0.10 0.09 0.08 0

Techo

Concreto pintado

24.76 0.10 0.05 0.06 0.07 0.09 0.08

Panel acústico ACUSTIKELL

W (Anexo A11) 12.38 0.20 0.52 0.63 0.93 0.96 1

Piso Alfombra

(Anexo A6) 37.15 0.04 0.04 0.08 0.12 0.03 0.10

Barra de actividades

Tela de algodón (Anexo

A5) 8.94 0.04 0.07 0.13 0.22 0.33 0.35

Ventana Vidrio 2.49 0.035 0.04 0.027 0.03 0.02 0.02

Puerta Madera de pino 2.94 0.10 0.11 0.10 0.09 0.08 0

Personas 100% (10)

50% (5)

0.23 0.33 0.38 0.42 0.39 0.36


acondicionamiento acústico del aula "A" al 100% y 50% de ocupación




50% de ocupación.


100 % AT (m

2) 36.25 35.43 36.82 40.30 37.43 38.58

Tcalculado (seg) 0.46 0.47 0.45 0.42 0.45 0.43

50 % AT (m

2) 35.10 33.78 34.92 38.20 35.48 36.78

Tcalculado (seg) 0.48 0.49 0.48 0.44 0.47 0.46

Tabla 3.5 Absorción total y tiempo de reverberación calculado del aula “A” al 100% y 50% de ocupación

96


del aula “A”, se calcula la tolerancia que éste tiene con respecto al tiempo óptimo de

reverberación (se permite una tolerancia del ±10%).


Tóptimo 0.45 0.45 0.45 0.45 0.45 0.45

Tolerancia +10 % 0.40 0.40 0.40 0.40 0.40 0.40

Tolerancia -10% 0.49 0.49 0.49 0.49 0.49 0.49

100% Tcalculado 0.46 0.47 0.45 0.42 0.45 0.43

50% Tcalculado 0.48 0.49 0.48 0.44 0.47 0.46




encuentra dentro de la desviación del ±10% permitido del Tóptimo.



0

0.1

0.2

0.3

0.4

0.5

0.6

125 250 500 1000 2000 4000

TR (

seg)

Frecuencia (Hz)

Tóptimo (seg)

Tolerancia +10%

Tolerancia -10%



97

Figura 3.2 Distribución de los materiales de la propuesta de acondicionamiento acústico en el aula "A"

98

3.2.1.3 Aula “B”

3.2.1.3.1 Acondicionamiento acústico del aula “B” al 100% y 50% de ocupación


125 Hz 250 Hz

500 Hz 1000 Hz

2000 Hz

4000 Hz

α α α α α α

Pared izquierda

Concreto pintado

19.19

0.10 0.05 0.06 0.07 0.09 0.08


TP 32 19.19 1 0.78 0.68 0.56 0.53 0.53

Pared derecha

Concreto pintado

25.80 0.10 0.05 0.06 0.07 0.09 0.08

Pared posterior


TP 32 5.86 1 0.78 0.68 0.56 0.53 0.53

Pared anterior

Madera de pino 5.95 0.10 0.11 0.10 0.09 0.08 0

Techo

Panel acústico BRISA (Anexo

A12) 16.73 0.60 0.75 0.75 0.80 0.85 0.99

Concreto pintado

16.73 0.10 0.05 0.06 0.07 0.09 0.08

Piso Azulejo 27.75 0.01 0.01 0.01 0.01 0.02 0.02

Barra de actividades

Concreto pintado

5.71 0.10 0.05 0.06 0.07 0.09 0.08

Ventana Vidrio 1.26 0.035 0.04 0.027 0.03 0.02 0.02

Puertas Madera 6.07 0.10 0.11 0.10 0.09 0.08 0

Personas 100% (10)

50% (5)

0.23 0.33 0.38 0.42 0.39 0.36


acondicionamiento acústico del aula "B" al 100% y 50% de ocupación




50% de ocupación.

99


100 % AT (m

2) 45.66 40.41 38.94 37.73 39 43.99

Tcalculado (seg) 0.40 0.45 0.46 0.48 0.46 0.41

50 % AT (m

2) 44.51 38.76 37.04 35.63 37.06 42.19

Tcalculado (seg) 0.41 0.47 0.49 0.49 0.48 0.43

Tabla 3.8 Absorción total y tiempo de reverberación calculado del aula “B” al 100% y 50% de ocupación


del aula “B”, se calcula la tolerancia que éste tiene con respecto al tiempo óptimo de



Tóptimo 0.45 0.45 0.45 0.45 0.45 0.45

Tolerancia +10 % 0.40 0.40 0.40 0.40 0.40 0.40

Tolerancia -10% 0.49 0.49 0.49 0.49 0.49 0.49

100% Tcalculado 0.40 0.45 0.46 0.48 0.46 0.41

50% Tcalculado 0.41 0.47 0.49 0.49 0.48 0.43





0

0.1

0.2

0.3

0.4

0.5

0.6

125 250 500 1000 2000 4000

TR (

seg)

Frecuencia (Hz)

Tóptimo (seg)

Tolerancia +10%

Tolerancia -10%



100



Figura 3.3 Distribución de los materiales de la propuesta de acondicionamiento acústico en el aula "B"

101

3.2.1.4 Aula “C”

3.2.1.4.1 Acondicionamiento acústico del aula “C” al 100% y 50% de ocupación


125 Hz 250 Hz 500 Hz 1000 Hz 2000 Hz 4000 Hz

α α α α α α

Pared izquierda


TP 16 11.01

0.91 0.80 0.81 0.65 0.65 0.62

Pared derecha


TP 16 9.60 0.91 0.80 0.81 0.65 0.65 0.62

Pared posterior

ACUSTIFIBER F40

16.38 0.18 0.38 0.37 0.39 0.34 0.28

Pared anterior

ACUSTIFIBER F40

19.09 0.18 0.38 0.37 0.39 0.34 0.28

Techo Concreto pintado

29.79 0.1 0.05 0.06 0.07 0.09 0.08

Piso Azulejo 29.79 0.01 0.01 0.01 0.01 0.02 0.02

Ventana Vidrio 6.38 0.035 0.04 0.027 0.03 0.02 0.02

Puerta Madera 2.26 0.10 0.11 0.10 0.09 0.08 0

Personas 100% (12)

50% (6)

0.23 0.33 0.38 0.42 0.39 0.36


acondicionamiento acústico del aula "C" al 100% y 50 % de ocupación




50% de ocupación.


100 % AT (m

2) 31.63 36.23 36.87 35.05 33.73 31

Tcalculado (seg) 0.43 0.37 0.37 0.39 0.40 0.43

50 % AT (m

2) 30.25 34.25 34.59 32.53 31.39 28.85

Tcalculado (seg) 0.45 0.40 0.39 0.41 0.43 0.46

Tabla 3.11 Absorción total y tiempo de reverberación calculado del aula “C” al 100% y 50% de ocupación


del aula “C”, se calcula la tolerancia que éste tiene con respecto al tiempo óptimo de


102


Tóptimo 0.42 0.42 0.42 0.42 0.42 0.42

Tolerancia +10 % 0.37 0.37 0.37 0.37 0.37 0.37

Tolerancia -10% 0.46 0.46 0.46 0.46 0.46 0.46

100% Tcalculado 0.43 0.37 0.37 0.39 0.40 0.43

50% Tcalculado 0.45 0.40 0.39 0.41 0.43 0.46







0

0.05

0.1

0.15

0.2

0.25

0.3

0.35

0.4

0.45

0.5

125 250 500 1000 2000 4000

TR (

seg)

Frecuencia (Hz)

Tóptimo (seg)

Tolerancia +10%

Tolerancia -10%



103

Figura 3.4 Distribución de los materiales de la propuesta de acondicionamiento acústico en el aula "C"

104

3.2.1.5 Aula “D”

3.2.1.5.1 Acondicionamiento acústico del aula “D” al 100% y 50% de ocupación


125 Hz 250 Hz 500 Hz 1000 Hz

2000 Hz

4000 Hz

α α α α α α

Pared izquierda


TP 16 11.84 0.91 0.80 0.81 0.65 0.65 0.62

Pared derecha

Concreto pintado

9.21 0.1 0.05 0.06 0.07 0.09 0.08

Pared posterior

Concreto pintado

10.86 0.1 0.05 0.06 0.07 0.09 0.08

Pared anterior

Concreto pintado

10.65 0.1 0.05 0.06 0.07 0.09 0.08


TP 16 6 0.91 0.80 0.81 0.65 0.65 0.62


19.04 0.1 0.05 0.06 0.07 0.09 0.08

Piso Alfombra 19.04 0.04 0.04 0.08 0.12 0.03 0.1

Ventana Vidrio 5.12 0.035 0.04 0.027 0.03 0.02 0.02

Puerta Madera 2.29 0.10 0.11 0.10 0.09 0.08 0

Personas 100% (12)

50% (6)

0.23 0.33 0.38 0.42 0.39 0.36


acondicionamiento acústico del aula "D" al 100% y 50% de ocupación




50% de ocupación.


100 % AT (m

2) 24.54 21.64 23.53 22.35 21.97 21.76

Tcalculado (seg) 0.36 0.41 0.37 0.39 0.40 0.40

50 % AT (m

2) 23.16 19.66 21.25 19.83 19.63 19.60

Tcalculado (seg) 0.38 0.44 0.41 0.44 0.44 0.44

Tabla 3.14 Absorción total y tiempo de reverberación calculado del aula “D” al 100% y 50% de ocupación

105


del aula “D”, se calcula la tolerancia que éste tiene con respecto al tiempo óptimo de



Tóptimo 0.40 0.40 0.40 0.40 0.40 0.40

Tolerancia +10 % 0.36 0.36 0.36 0.36 0.36 0.36

Tolerancia -10% 0.44 0.44 0.44 0.44 0.44 0.44

100% Tcalculado 0.36 0.41 0.37 0.39 0.40 0.40

50% Tcalculado 0.38 0.44 0.41 0.44 0.44 0.44







0

0.05

0.1

0.15

0.2

0.25

0.3

0.35

0.4

0.45

0.5

125 250 500 1000 2000 4000

TR (

seg)

Frecuencia (Hz)

Tóptimo (seg)

Tolerancia +10%

Tolerancia -10%



106

Figura 3.5 Distribución de los materiales de la propuesta de acondicionamiento acústico en el aula "D"

107

3.2.1.6 Aula “E”

3.2.1.6.1 Acondicionamiento acústico del aula “E” al 100% y 50% de ocupación


125 Hz 250 Hz 500 Hz 1000 Hz

2000 Hz

4000 Hz

α α α α α α

Pared izquierda

Concreto pintado

8.50 0.1 0.05 0.06 0.07 0.09 0.08

Pared derecha

Concreto pintado

6.91 0.1 0.05 0.06 0.07 0.09 0.08

ACUSTIFORO TP 16

7 0.91 0.80 0.81 0.65 0.65 0.62

Pared posterior

Concreto pintado

7.41 0.1 0.05 0.06 0.07 0.09 0.08

Pared anterior

ACUSTIFORO TP 16

11.14 0.91 0.80 0.81 0.65 0.65 0.62


19.23 0.1 0.05 0.06 0.07 0.09 0.08

Piso Alfombra 19.23 0.04 0.04 0.08 0.12 0.03 0.1

Ventana Vidrio 7.22 0.035 0.04 0.027 0.03 0.02 0.02

Puerta Madera 1.91 0.10 0.11 0.10 0.09 0.08 0

Personas 100% (12)

50% (6)

0.23 0.33 0.38 0.42 0.39 0.36


acondicionamiento acústico del aula "E" al 100% y 50% de ocupación




50% de ocupación.


100 % AT (m

2) 24.69 21.85 23.71 22.48 21.88 21.73

Tcalculado (seg) 0.36 0.40 0.37 0.39 0.40 0.40

50 % AT (m

2) 23.31 19.87 21.43 19.96 19.54 19.57

Tcalculado (seg) 0.38 0.44 0.41 0.44 0.44 0.44

Tabla 3.17 Absorción total y tiempo de reverberación calculado del aula “E” al 100% y 50% de ocupación

108


del aula “E”, se calcula la tolerancia que éste tiene con respecto al tiempo óptimo de



Tóptimo 0.40 0.40 0.40 0.40 0.40 0.40

Tolerancia +10 % 0.36 0.36 0.36 0.36 0.36 0.36

Tolerancia -10% 0.44 0.44 0.44 0.44 0.44 0.44

100% Tcalculado 0.36 0.40 0.37 0.39 0.40 0.40

50% Tcalculado 0.38 0.44 0.41 0.44 0.44 0.44







0

0.05

0.1

0.15

0.2

0.25

0.3

0.35

0.4

0.45

0.5

125 250 500 1000 2000 4000

TR (

seg)

Frecuencia (Hz)

Tóptimo (seg)

Tolerancia +10%

Tolerancia -10%



109

Figura 3.6 Distribución de los materiales de la propuesta de acondicionamiento acústico en el aula "E"

3.2.2 Cálculo del aislamiento acústico

Para llevar a cabo el aislamiento acústico se requiere una evaluación de las distintas fuentes de

ruido existentes en el interior y exterior del auditorio así como de las aulas del instituto.

3.2.2.1 Auditorio

Para el auditorio la pared izquierda y la pared anterior fueron las que presentaron los mayores

niveles de presión sonora. Debido a esto, se realizaron las mediciones de ruido exterior en

estas dos paredes, en la tabla 3.19 se muestran estas lecturas:

Pared Frecuencia (Hz) 125 250 500 1000 2000 4000

Izquierda NPS exterior (dB)

47.1 41.3 40.3 46.4 43.6 38

Anterior 36.1 42.2 60.8 61.6 54.3 48.2

Tabla 3.19 NPS exterior de las paredes izquierda y anterior del auditorio

110

3.2.2.1.1 Pérdida por transmisión compuesta y requerida para las paredes izquierda y

anterior

Para conocer la pérdida por transmisión existente en las paredes, porque en estas existen

diferentes materiales, se debe calcular la pérdida por transmisión compuesta. En la tabla 3.20

se presentan los valores de pérdida por transmisión de los materiales que conforman las

paredes izquierda y anterior.

Pared Material Superficie

(m2) Frecuencia

(Hz) 125 250 500 1000 2000 4000

Izquierda

Tablaroca (Anexo B1)

18.72

TL (dB)

19 24 35 43 41 39

Lámina de metal

(Anexo B3)

2.03

25 27 31 36 32 0

Anterior

Tablaroca 8.67 19 24 35 43 41 39

Vidrio (Anexo B4)

2.14 18 19 25 25 30 27

Tabla 3.20 Pérdida por transmisión de los materiales que conforman las paredes izquierda y

anterior del auditorio

Empleando la ecuación 1.16 y los valores de la tabla 3.20 se calcula la pérdida por transmisión

compuesta de las paredes izquierda y anterior, los resultados se muestran en la tabla 3.21.


Izquierda TLcompuesta (dB)

19.33 24.22 34.40 41.56 38.75 10.10

Anterior 18.78 22.45 30.56 31.76 35.82 33.05

Tabla 3.21 Pérdida por transmisión compuesta de las paredes izquierda y anterior del auditorio

En la tabla 3.22 se asigna el nivel L1 con los valores NPS exterior, y el nivel L2 con los valores

de la curva NC 30 de cada pared respectivamente, esto es para garantizar (en caso de

requerirse) que el aislamiento acústico propuesto estará por debajo del nivel de dicha curva.


Izquierda L1 (dB) 47.1 41.3 40.3 46.4 43.6 38

L2 (dB) 48 41 35 31 29 28

Anterior L1 (dB) 36.1 42.2 60.8 61.6 54.3 48.2

L2 (dB) 48 41 35 31 29 28

Tabla 3.22 Asignación de los niveles L1 y L2 de las paredes izquierda y anterior del auditorio

111

La pérdida por transmisión requerida en las paredes izquierda y anterior se calcula con la

ecuación 1.15; se requieren los valores de los niveles L1 y L2, los valores de absorción total del

acondicionamiento acústico del auditorio, y la superficie total de las paredes izquierda y

anterior, estos valores se muestran en la tabla 3.23.

Pared Superficie total S (m2)

Frecuencia (Hz) 125 250 500 1000 2000 4000

Izquierda 20.74 Absorción total AT (m

2) 40.02 42.80 49.74 49.57 42.96 41.17

Anterior 10.81

Tabla 3.23 Absorción total del acondicionamiento acústico del auditorio y superficie total de las paredes izquierda y anterior

Los resultados de la pérdida de transmisión requerida de las paredes izquierda y anterior, se

muestran en la tabla 3.24:


Izquierda TLrequerida (dB)

- 3.75 - 2.85 1.50 11.62 11.44 7.02

Anterior - 17.58 - 4.78 19.17 23.99 19.31 14.39

Tabla 3.24 Pérdida por transmisión requerida de las paredes izquierda y anterior del auditorio

Al comparar los valores TLcompuesta (tabla 3.21) y TLrequerida (tabla 3.24) entre sí de cada pared, se

debe cumplir la siguiente condición:

TLrequerida > TLcompuesta …(condición 3.1)

112

Gráfica 3.7 Valores TLcompuesta y TLrequerida de la pared izquierda del auditorio

Gráfica 3.8 Valores TLcompuesta y TLrequerida de la pared anterior del auditorio

Se puede apreciar en las gráficas 3.7 y 3.8 que la TLcompuesta está por encima de la TLrequerida, por

lo que se debe realizar una propuesta de aislamiento acústico para las paredes izquierda y

anterior del auditorio.

-10

-5

0

5

10

15

20

25

30

35

40

45

125 250 500 1000 2000 4000

TLcompuesta pared izquierda

TLrequerida pared izquierda

-30

-20

-10

0

10

20

30

40

125 250 500 1000 2000 4000

TLcompuesta pared anterior

TLrequerida pared anterior

113

3.2.2.1.2 Propuesta de aislamiento acústico para las paredes izquierda y anterior

Para las paredes izquierda y anterior la propuesta que se hace es recubrir ambas paredes con

un compuesto aislante denominado bilamina de ACUSTICELL de dos capas (Anexo B8), la

puerta se reemplazará por una puerta de madera (Anexo B7) y la ventana existente se

conserva (Anexo B4).

Pared Material Frecuencia

(Hz) 125 250 500 1000 2000 4000

Izquierda

Bilamina de ACUSTICELL

TL (dB)

15 20 38 48 53 60

Puerta de madera

12 13 14 16 18 24

Anterior


15 20 38 48 53 60

Vidrio 18 19 25 25 30 27

Tabla 3.25 Pérdida por transmisión de los materiales de la propuesta de aislamiento acústico de las paredes izquierda y anterior del auditorio

Se calcula de nueva cuenta la TLcompuesta (ecuación 1.16) para cada pared con los materiales

propuestos, en la tabla 3.26 se muestran los resultados:


Izquierda TLcompuesta (dB)

14.60 18.56 23.94 26.08 28.09 34.09

Anterior 15.45 19.78 31.23 31.95 36.95 34.03

Tabla 3.26 Pérdida por transmisión compuesta de las paredes izquierda y anterior del auditorio con la propuesta de aislamiento acústico

Para obtener el nivel de ruido esperado (L2) en cada pared, una vez realizada la propuesta de

aislamiento acústico, se despeja esta variable de la ecuación 1.15, quedando de la siguiente

forma:

Dónde:

L1 es el nivel de presión sonora en el exterior del recinto, TL es la pérdida por transmisión

propuesta, S es la superficie total de la pared y A es la absorción total después del


En la tabla 3.27 se muestran los resultados obtenidos de los niveles de ruido esperado L2 de

cada pared una vez realizada la propuesta de aislamiento acústico:

114


Izquierda L2 (dB)

29.65 19.59 12.56 16.54 12.35 0.93

Anterior 14.96 16.44 22.94 23.04 11.37 8.37

Tabla 3.27 Niveles de ruido esperados L2 una vez realizada la propuesta de aislamiento acústico de las paredes izquierda y anterior del auditorio

Una vez realizada la propuesta de aislamiento acústico de las paredes izquierda y anterior, se

comparan los valores de la curva NC 30 con la suma de los niveles de presión sonora interiores

de las paredes que no recibieron aislamiento acústico (paredes derecha y posterior tabla 2.11)

y los niveles calculados de las paredes que recibieron aislamiento acústico (paredes izquierda y

anterior tabla 3.27). Los resultados se muestran en la tabla 3.28:

Frecuencia (Hz) 125 250 500 1000 2000 4000

NPS interior total (dB) 34.92 37.22 35.53 28.32 27.80 26.73 Tabla 3.28 NPS interior total del auditorio una vez realizada la propuesta de aislamiento acústico

Gráfica 3.9 Comparación del NPS interior total del auditorio con la propuesta de aislamiento acústico respecto a la curva NC 30

En la gráfica 3.9 se muestra que la propuesta de aislamiento acústico ya es la adecuada para

el uso del auditorio.

0

10

20

30

40

50

60

125 250 500 1000 2000 4000

NP

S (d

B)

Frecuencia (Hz)

Curva NC 30


115

3.2.2.2 Aula “A”

Para el aula “A" la pared derecha y la pared posterior fueron las que presentaron los mayores

niveles de presión sonora, en la tabla 3.29 se muestran estas lecturas:


Derecha NPS exterior (dB)

39 48.3 53.9 59.4 57.2 51.5

Posterior 44.1 46.3 48.3 52.4 52.5 46.7

Tabla 3.29 NPS exterior de las paredes derecha y posterior del aula "A"

3.2.2.2.1 Pérdida por transmisión compuesta y requerida para las paredes derecha y

posterior

En la tabla 3.30 se presentan los valores de pérdida por transmisión de los materiales que

conforman las paredes derecha y posterior.


(m2) Frecuencia

(Hz) 125 250 500 1000 2000 4000

Derecha

Madera (Anexo

B5) 19.82

TL (dB)

10 14 22 28 42 42

Madera 2.94 10 14 22 28 42 42

Posterior

Concreto (Anexo

B2) 10.30 27 32 37 40 41 45

Vidrio 2.50 18 19 25 25 30 27

Tabla 3.30 Pérdida por transmisión de los materiales que conforman las paredes derecha y posterior del aula "A"


compuesta de las paredes derecha y posterior, los resultados se muestran en la tabla 3.31.


Derecha TLcompuesta (dB)

10 14 22 28 42 42

Posterior 23.28 25.28 31.09 31.56 35.86 33.82

Tabla 3.31 Pérdida por transmisión compuesta de las paredes derecha y posterior del aula "A"

En la tabla 3.42 se muestran la asignación de los valores a los niveles L1 y L2 (curva NC 35) de

cada pared respectivamente:

116


Derecha L1 (dB) 39 48.3 53.9 59.4 57.2 51.5

L2 (dB) 52 45 40 36 34 33

Posterior L1 (dB) 44.1 46.3 48.3 52.4 52.5 46.7

L2 (dB) 52 45 40 36 34 33

Tabla 3.32 Asignación de los niveles L1 y L2 de las paredes derecha y posterior del aula "A"

La pérdida por transmisión requerida en las paredes derecha y posterior se calcula con la


acondicionamiento acústico del aula “A”, y la superficie total de las paredes derecha y posterior,

estos valores se muestran en la tabla 3.33.


Frecuencia (Hz) 125 250 500 1000 2000 4000

Derecha 22.76 Absorción total AT (m

2) 36.10 35.33 36.87 40.68 38.13 37.35

Posterior 12.80

Tabla 3.33 Absorción total del acondicionamiento acústico del aula "A" y superficie total de las paredes derecha y posterior

Los resultados de la pérdida por transmisión requerida de las paredes derecha y posterior se

muestran en la tabla 3.34.


Derecha TLrequerida (dB)

- 15 - 1.39 11.81 20.88 20.96 16.35

Posterior - 12.40 - 3.11 3.70 11.38 13.76 9.05

Tabla 3.34 Pérdida por transmisión requerida de las paredes derecha y posterior del aula "A"


debe cumplir con la condición 3.1.

117

Gráfica 3.10 Valores TLcompuesta y TLrequerida de la pared derecha del aula "A"

Gráfica 3.11 Valores TLcompuesta y TLrequerida de la pared posterior del aula “A”

Se puede apreciar en las gráficas 3.10 y 3.11 que la TLcompuesta está por encima de la TLrequerida,

por lo que se debe realizar una propuesta de aislamiento acústico para las paredes derecha y

posterior del aula “A”.

-20

-10

0

10

20

30

40

50

125 250 500 1000 2000 4000

NP

S (d

B)

Frecuencia (Hz)

TLcompuesta pared derecha

TLrequerida pared derecha

-20

-10

0

10

20

30

40

125 250 500 1000 2000 4000

NP

S (d

B)

Frecuencia (Hz)

TLcompuesta pared posterior

TLrequerida pared posterior

118

3.2.2.2.2 Propuesta de aislamiento acústico para las paredes derecha y posterior

Para las paredes derecha y posterior la propuesta que se hace es recubrir ambas paredes con

un compuesto aislante denominado bilamina de ACUSTICELL de dos capas, la puerta se

reemplazará por una puerta de madera y la ventana existente se conserva. Los valores de

pérdida por transmisión de estos materiales se muestran en la tabla 3.35:


(Hz) 125 250 500 1000 2000 4000

Derecha


TL (dB)

15 20 38 48 53 60

Puerta de madera

12 13 14 16 18 24

Posterior


15 20 38 48 53 60

Vidrio 18 19 25 25 30 27

Tabla 3.35 Pérdida por transmisión de los materiales de la propuesta de aislamiento acústico de las paredes derecha y posterior del aula "A"




Derecha TLcompuesta (dB)

14.47 18.19 22.77 24.87 26.88 32.88

Posterior 15.45 19.79 31.28 32 37 34.09

Tabla 3.36 Pérdida por transmisión compuesta de las paredes derecha y posterior del aula “A” con la propuesta de aislamiento acústico

En la tabla 3.37 se muestran los resultados obtenidos de los niveles de ruido esperado L2

(ecuación 3.1) de cada pared una vez realizada la propuesta de aislamiento acústico:


Derecha L2 (dB)

22.52 28.21 29.04 32.01 28.08 16.47

Posterior 24.15 22.10 12.43 15.37 10.75 7.96

Tabla 3.37 Niveles de ruido esperados L2 una vez realizada la propuesta de aislamiento acústico de las paredes derecha y posterior del aula "A"

Una vez realizada la propuesta de aislamiento acústico de las paredes derecha y posterior, se


de las paredes que no recibieron aislamiento acústico (paredes anterior e izquierda tabla 2.12)

119

y los niveles calculados de las paredes que recibieron aislamiento acústico (paredes derecha y

posterior tabla 3.37). Los resultados se muestran en la tabla 3.38:

Frecuencia (Hz) 125 250 500 1000 2000 4000

NPS interior total (dB) 38.04 40.53 36.83 32.88 30.75 28.30

Tabla 3.38 NPS interior total del aula "A" una vez realizada la propuesta de aislamiento acústico

Gráfica 3.12 Comparación del NPS interior total del aula "A" con la propuesta de aislamiento acústico respecto a la curva NC 35


el uso del aula “A”.

3.2.2.3 Aula “B”

Para el aula “B" la pared anterior y la pared posterior fueron las que presentaron los mayores



Anterior NPS exterior (dB)

44.2 50.8 54.1 56.2 53.7 48

Posterior 43.1 46.3 47.5 51.3 47.5 39.5

Tabla 3.39 NPS exterior de las paredes anterior y posterior del aula "B"

0

10

20

30

40

50

60

125 250 500 1000 2000 4000

NP

S (d

B)

Frecuencia (Hz)

Curva NC 35


120

3.2.2.3.1 Pérdida por transmisión compuesta y requerida para las paredes anterior y

posterior


conforman las paredes anterior y posterior.


(m2) Frecuencia

(Hz) 125 250 500 1000 2000 4000

Anterior

Lámina de metal

3.44

TL (dB)

25 27 31 36 32 0

Vidrio 6.40 18 19 25 25 30 27

Posterior

Concreto 5.87 27 32 37 40 41 45

Lámina de metal

2.72 25 27 31 36 32 0

Vidrio 1.26 18 19 25 25 30 27

Tabla 3.40 Pérdida por transmisión de los materiales que conforman las paredes anterior y posterior del aula "B"


compuesta de las paredes anterior y posterior, los resultados se muestran en la tabla 3.41.


Anterior TLcompuesta (dB)

19.43 20.51 26.32 26.69 30.60 4.55

Posterior 26.86 30.33 34.71 38.90 36.54 5.59

Tabla 3.41 Pérdida por transmisión compuesta de las paredes anterior y posterior del aula "B"

En la tabla 3.42 se muestran la asignación de los valores a los niveles L1 y L2 de cada pared

respectivamente:


Anterior L1 (dB) 44.2 50.8 54.1 56.2 53.7 48

L2 (dB) 52 45 40 36 34 33

Posterior L1 (dB) 43.1 46.3 47.5 51.3 47.5 39.5

L2 (dB) 52 45 40 36 34 33

Tabla 3.42 Asignación de los niveles L1 y L2 de las paredes anterior y posterior del aula "B"

La pérdida por transmisión requerida en las paredes anterior y posterior se calcula con la


acondicionamiento acústico del aula “B”, y la superficie total de las paredes anterior y posterior,

estos valores se muestran en la tabla 3.43:

121

Pared Superficie

total S (m2)

Frecuencia (Hz) 125 250 500 1000 2000 4000

Anterior 9.84 Absorción total AT (m2)

45.35 40.23 39.06 38.52 40.47 39.41 Posterior 9.84

Tabla 3.43 Absorción total del acondicionamiento acústico del aula "B" y superficie total de las paredes anterior y posterior

Los resultados de la pérdida por transmisión requerida de las paredes anterior y posterior se



Anterior TLrequerida (dB)

- 14.43 - 0.31 8.11 14.28 13.56 8.97

Posterior - 15.53 - 4.81 1.51 9.38 7.36 0.48

Tabla 3.44 Pérdida por transmisión requerida de las paredes anterior y posterior del aula "B"



Gráfica 3.13 Valores TLcompuesta y TLrequerida de la pared anterior del aula "B"

-20

-15

-10

-5

0

5

10

15

20

25

30

35

125 250 500 1000 2000 4000

NP

S (d

B)

Frecuencia (Hz)



122

Gráfica 3.14 Valores TLcompuesta y TLrequerida de la pared posterior del aula "B"


por lo que se debe realizar una propuesta de aislamiento acústico para las paredes anterior y

posterior del aula “B”.

3.2.2.3.2 Propuesta de aislamiento acústico para las paredes anterior y posterior

Para la pared anterior la propuesta que se hace es reemplazar toda la pared con madera de

pino (Anexo B6), la puerta se reemplazará por una puerta de madera, para la pared posterior la

propuesta que se hace es recubrir la pared con un compuesto aislante denominado bilamina de

ACUSTICELL de dos capas, la puerta se reemplazara por una puerta de madera y la ventana

existente se conserva. Los valores de pérdida por transmisión de estos materiales se muestran

en la tabla 3.45:


(Hz) 125 250 500 1000 2000 4000

Anterior

Madera de pino

TL (dB)

27 31 33 35 37 40

Puerta de madera

12 13 14 16 18 24

Posterior


15 20 38 48 53 60

Puerta de madera

12 13 14 16 18 24

Vidrio 18 19 25 25 30 27

Tabla 3.45 Pérdida por transmisión de los materiales de la propuesta de aislamiento acústico de las paredes anterior y posterior del aula "B"

-20

-10

0

10

20

30

40

50

125 250 500 1000 2000 4000

NP

S (d

B)

Frecuencia (Hz)



123





13.80 14.83 15.84 17.84 19.84 25.81

Posterior 14.40 17.03 19.55 21.58 23.58 29.59

Tabla 3.46 Pérdida por transmisión compuesta de las paredes anterior y posterior del aula "B" con la propuesta de aislamiento acústico




Anterior L2 (dB)

23.77 29.85 32.28 32.44 27.72 16.17

Posterior 22.06 23.15 21.96 23.79 17.78 3.89

Tabla 3.47 Niveles de ruido esperados L2 una vez realizada la propuesta de aislamiento acústico de las paredes anterior y posterior del aula "B"

Una vez realizada la propuesta de aislamiento acústico de las paredes anterior y posterior, se


de las paredes que no recibieron aislamiento acústico (paredes derecha e izquierda tabla 2.13)

y los niveles calculados de las paredes que recibieron aislamiento acústico (paredes anterior y


Frecuencia (Hz) 125 250 500 1000 2000 4000

NPS interior total (dB) 40 40.60 36.01 33.09 30.03 29.97

Tabla 3.48 NPS interior total del aula "B" una vez realizada la propuesta de aislamiento acústico

124

Gráfica 3.15 Comparación del NPS interior total del aula "B" con la propuesta de aislamiento acústico respecto a la curva NC 35


el uso del aula “B”.

3.2.2.4 Aula “C”

Para el aula “C" la pared posterior y la pared derecha fueron las que presentaron los mayores



Posterior NPS Exterior (dB)

50.5 53.3 55.6 56.1 50.7 44.3

Derecha 44.4 47.5 52.4 55.7 52.7 42.1

Tabla 3.49 NPS exterior de las paredes posterior y derecha del aula "C"

3.2.2.4.1 Pérdida por transmisión compuesta y requerida para las paredes posterior y

derecha


conforman las paredes posterior y derecha.

0

10

20

30

40

50

60

125 250 500 1000 2000 4000

NP

S (d

B)

Frecuencia (Hz)

Curva NC 35


125


(m2) Frecuencia

(Hz) 125 250 500 1000 2000 4000

Posterior Concreto 16.38

TL (dB)

27 32 37 40 41 45

Vidrio 4.97 18 19 25 25 30 27

Derecha Concreto 9.60 27 32 37 40 41 45

Vidrio 1.42 18 19 25 25 30 27

Tabla 3.50 Pérdida por transmisión de los materiales que conforman las paredes posterior y derecha del aula "C"


compuesta de las paredes posterior y derecha, los resultados se muestran en la tabla 3.51.


Posterior TLcompuesta (dB)

22.82 24.67 30.51 30.90 35.32 33.11

Derecha 24.23 26.64 32.36 33.07 37.04 35.47

Tabla 3.51 Pérdida por transmisión compuesta de las paredes posterior y derecha del aula "C"


respectivamente:


Posterior L1 (dB) 50.5 53.3 55.6 56.1 50.7 44.3

L2 (dB) 52 45 40 36 34 33

Derecha L1 (dB) 44.4 47.5 52.4 55.7 52.7 42.1

L2 (dB) 52 45 40 36 34 33

Tabla 3.52 Asignación de los niveles L1 y L2 de las paredes posterior y derecha del aula "C"

La pérdida por transmisión requerida en las paredes posterior y derecha se calcula con la


acondicionamiento acústico del aula “C”, y la superficie total de las paredes posterior y derecha,



Frecuencia (Hz) 125 250 500 1000 2000 4000

Posterior 21.36 Absorción total AT (m

2) 31.47 36.06 36.89 35.23 34.09 30.93

Derecha 11.02

Tabla 3.53 Absorción total del acondicionamiento acústico del aula "C" y superficie total de las paredes posterior y derecha

126

Los resultados de la pérdida por transmisión requerida de las paredes posterior y derecha se



Posterior TLrequerida (dB)

- 3.18 6.02 13.23 17.93 14.67 9.69

Derecha - 12.16 - 2.65 7.15 14.65 13.79 4.62

Tabla 3.54 Pérdida por transmisión requerida de las paredes posterior y derecha del aula "C"



Gráfica 3.16 Valores TLcompuesta y TL requerida de la pared posterior del aula "C"

-10

-5

0

5

10

15

20

25

30

35

40

125 250 500 1000 2000 4000

NP

S (d

B)

Frecuencia (Hz)



127

Gráfica 3.17 Valores TLcompuesta y TLrequerida de la pared derecha del aula "C"


por lo que se debe realizar una propuesta de aislamiento acústico para la pared posterior y

derecha del aula “C”.

3.2.2.4.2 Propuesta de aislamiento acústico para las paredes posterior y derecha

La propuesta que se hace, es recubrir las paredes posterior y derecha con un compuesto

aislante denominado bilamina de ACUSTICELL de dos capas, las ventanas existentes se

conservan. Los valores de pérdida por transmisión de estos materiales se muestran en la tabla

3.55:


(Hz) 125 250 500 1000 2000 4000

Posterior y

Derecha

Bilamina de ACUSTICELL TL (dB)

15 20 38 48 53 60

Vidrio 18 19 25 25 30 27

Tabla 3.55 Pérdida por transmisión de los materiales de la propuesta de aislamiento acústico de las paredes posterior y derecha del aula "C"



-20

-10

0

10

20

30

40

125 250 500 1000 2000 4000

NP

S (d

B)

Frecuencia (Hz)

TLcompuesta pared derecha

TLrequerida pared derecha

128



15.54 19.75 30.67 31.26 30.26 33.32

Derecha 15.28 19.86 32.64 33.76 38.76 35.89

Tabla 3.56 Pérdida por transmisión compuesta de las paredes posterior y derecha del aula "C" con la propuesta de aislamiento acústico




Posterior L2 (dB)

33.28 31.28 22.56 22.67 12.41 9.37

Derecha 24.55 22.49 14.51 16.87 9.03 1.72

Tabla 3.57 Niveles de ruido esperados L2 una vez realizada la propuesta de aislamiento acústico de las paredes posterior y derecha del aula "C"

Una vez realizada la propuesta de aislamiento acústico de las paredes posterior y derecha, se


de las paredes que no recibieron aislamiento acústico (paredes anterior e izquierda tabla 2.14)

y los niveles calculados de las paredes que recibieron aislamiento acústico (paredes posterior y

derecha tabla 3.57). Los resultados se muestran en la tabla 3.58:

Frecuencia (Hz) 125 250 500 1000 2000 4000


Tabla 3.58 NPS interior total del aula "C" una vez realizada la propuesta de aislamiento acústico

129

Gráfica 3.18 Comparación del NPS interior total del aula "C" con la propuesta de aislamiento acústico respecto a la curva NC 35


el uso del aula “C”.

3.2.2.5 Aula “D”

Para el aula “D" la pared anterior y la pared posterior fueron las que presentaron los mayores



Anterior NPS Exterior (dB)

40.1 48.6 55.3 57.3 52.1 46.5

Posterior 41.4 54.1 55.6 58.8 54.2 51.9

Tabla 3.59 NPS exterior de las paredes anterior y posterior del aula "D"

3.2.2.5.1 Pérdida por transmisión compuesta y requerida para las paredes anterior y

posterior


conforman las paredes anterior y posterior.

0

10

20

30

40

50

60

125 250 500 1000 2000 4000

NP

S (d

B)

Frecuencia (Hz)

Curva NC 35


130


(m2) Frecuencia

(Hz) 125 250 500 1000 2000 4000

Anterior Concreto 10.66

TL (dB)

27 32 37 40 41 45

Vidrio 2.50 18 19 25 25 30 27

Posterior Concreto 10.87 27 32 37 40 41 45

Madera 2.29 12 13 14 16 18 24

Tabla 3.60 Pérdida por transmisión de los materiales que conforman las paredes anterior y posterior del aula "D"


compuesta de las paredes anterior y posterior, los resultados se muestran en la tabla 3.61.



23.35 25.37 31.18 31.67 35.95 33.93

Posterior 18.99 20.34 21.49 23.51 25.49 31.43

Tabla 3.61 Pérdida por transmisión compuesta de las paredes anterior y posterior del aula "D"


respectivamente:


Anterior L1 (dB) 40.1 48.6 55.3 57.3 52.1 46.5

L2 (dB) 52 45 40 36 34 33

Posterior L1 (dB) 41.4 54.1 55.6 58.8 54.2 51.9

L2 (dB) 52 45 40 36 34 33

Tabla 3.62 Asignación de los niveles L1 y L2 de las paredes anterior y posterior del aula "D"

La pérdida por transmisión requerida en las paredes anterior y posterior se calcula con la


acondicionamiento acústico del aula “D”, y la superficie total de las paredes anterior y posterior,



Frecuencia (Hz) 125 250 500 1000 2000 4000

Anterior 13.16 Absorción total AT (m

2) 24.47 22.10 24.42 23.99 22.40 22.12

Posterior 13.16

Tabla 3.63 Absorción total del acondicionamiento acústico del aula "D" y superficie total de las paredes anterior y posterior

131

Los resultados de la pérdida por transmisión requerida de las paredes anterior y posterior se



Anterior TLrequerida (dB)

- 14.60 1.35 12.61 18.69 15.79 11.24

Posterior - 13.30 6.85 12.91 20.19 17.89 16.64

Tabla 3.64 Pérdida por transmisión requerida de las paredes anterior y posterior del aula "D"


debe cumplir con la condición 3.1:

Gráfica 3.19 Valores TLcompuesta y TLrequerida de la pared anterior del aula "D"

-20

-10

0

10

20

30

40

125 250 500 1000 2000 4000

NP

S (d

B)

Frecuencia (Hz)



132

Gráfica 3.20 Valores TLcompuesta y TLrequerida de la pared posterior del aula "D"


por lo que se debe realizar una propuesta de aislamiento acústico para las paredes anterior y

posterior del aula “D”.

3.2.2.5.2 Propuesta de aislamiento acústico para las paredes anterior y posterior

La propuesta que se hace, es recubrir las paredes anterior y posterior con un compuesto

aislante denominado bilamina de ACUSTICELL de dos capas, la ventana y la puerta existente

se conservan. Los valores de pérdida por transmisión de estos materiales se muestran en la

tabla 3.65:


(Hz) 125 250 500 1000 2000 4000

Anterior


TL (dB)

15 20 38 48 53 60

Vidrio 18 19 25 25 30 27

Posterior


15 20 38 48 53 60

Puerta de madera

12 13 14 16 18 24

Tabla 3.65 Pérdida por transmisión de los materiales de la propuesta de aislamiento acústico de

las paredes anterior y posterior del aula "D"



-20

-15

-10

-5

0

5

10

15

20

25

30

35

125 250 500 1000 2000 4000



133



15.43 19.79 31.37 32.12 37.12 34.21

Posterior 14.31 17.70 21.51 23.58 23.59 31.59

Tabla 3.66 Pérdida por transmisión compuesta de las paredes anterior y posterior del aula "D" con la propuesta de aislamiento acústico




Anterior L2 (dB)

21.97 26.55 21.24 22.57 12.66 10.04

Posterior 24.40 34.15 31.40 32.61 26.30 18.05

Tabla 3.67 Niveles de ruido esperados L2 una vez realizada la propuesta de aislamiento acústico de las paredes anterior y posterior del aula "D"

Una vez realizada la propuesta de aislamiento acústico de las paredes anterior y posterior, se


de las paredes que no recibieron aislamiento acústico (paredes derecha e izquierda tabla 2.15)

y los niveles calculados de las paredes que recibieron aislamiento acústico (paredes anterior y


Frecuencia (Hz) 125 250 500 1000 2000 4000


Tabla 3.68 NPS interior total del aula "D" una vez realizada la propuesta de aislamiento acústico

134

Gráfica 3.21 Comparación del NPS interior total del aula "D" con la propuesta de aislamiento acústico respecto a la curva NC 35


el uso del aula “D”.

3.2.2.6 Aula “E”

Para el aula “E" la pared posterior y la pared izquierda fueron las que presentaron los mayores



Posterior NPS exterior (dB)

47.1 41.3 40.3 46.4 43.6 42.8

Izquierda 46.8 54.4 60.1 60.9 55 48.2

Tabla 3.69 NPS exterior de la paredes posterior e izquierda del aula "E"

3.2.2.6.1 Pérdida por transmisión compuesta y requerida para las paredes posterior e

izquierda


conforman las paredes posterior e izquierda.

0

10

20

30

40

50

60

125 250 500 1000 2000 4000

NP

S (d

B)

Frecuencia (Hz)

Curva NC 35


135


(m2) Frecuencia

(Hz) 125 250 500 1000 2000 4000

Posterior Concreto 7.41

TL (dB)

27 32 37 40 41 45

Vidrio 3.73 18 19 25 25 30 27

Izquierda

Concreto 8.51 27 32 37 40 41 45

Madera 1.92 12 13 14 16 18 24

Vidrio 3.49 18 19 25 25 30 27

Tabla 3.70 Pérdida por transmisión de los materiales que conforman las paredes posterior e izquierda del aula "E"


compuesta de las paredes posterior e izquierda, los resultados se muestran en la tabla 3.71.



21.78 23.34 29.23 29.49 34.11 31.62

Izquierda 22.84 24.50 30.38 30.68 35.24 32.84

Tabla 3.71 Pérdida por transmisión compuesta de las paredes posterior e izquierda del aula "E"


respectivamente:


Posterior L1 (dB) 47.1 41.3 40.3 46.4 43.6 42.8

L2 (dB) 52 45 40 36 34 33

Izquierda L1 (dB) 46.8 54.4 60.1 60.9 55 48.2

L2 (dB) 52 45 40 36 34 33

Tabla 3.72 Asignación de los niveles L1 y L2 de las paredes posterior e izquierda del aula "E"

La pérdida por transmisión requerida en las paredes posterior e izquierda se calcula con la


acondicionamiento acústico del aula “E”, y la superficie total de las paredes posterior e

izquierda, estos valores se muestran en la tabla 3.73:


Frecuencia (Hz) 125 250 500 1000 2000 4000

Posterior 11.15 Absorción total AT (m

2) 24.63 22.23 24.45 23.85 22.24 22.03

Izquierda 13.92

Tabla 3.73 Absorción total del acondicionamiento acústico del aula "E" y superficie total de las paredes posterior e izquierda

136

Los resultados de la pérdida por transmisión requerida de las paredes posterior e izquierda se



Posterior TLrequerida (dB)

- 8.34 - 6.70 - 3.11 7.10 6.60 6.84

Izquierda - 7.68 7.37 17.65 22.56 18.96 13.20

Tabla 3.74 Pérdida por transmisión requerida de las paredes posterior e izquierda del aula "E"


debe cumplir con la condición 3.1:

Gráfica 3.22 Valores TLcompuesta y TLrequerida de la pared posterior del aula "E"

-15

-10

-5

0

5

10

15

20

25

30

35

40

125 250 500 1000 2000 4000



137

Gráfica 3.23 Valores TLcompuesta y TLrequerida de la pared izquierda del aula "E"


por lo que se debe realizar una propuesta de aislamiento acústico para las paredes posterior e

izquierda del aula “E”.

3.2.2.6.2 Propuesta de aislamiento acústico para las paredes posterior e izquierda

La propuesta que se hace, es recubrir las paredes posterior e izquierda con un compuesto

aislante denominado bilamina de ACUSTICELL de dos capas, las ventanas y la puerta

existentes se conservan. Los valores de pérdida por transmisión de estos materiales se



(Hz) 125 250 500 1000 2000 4000

Posterior


TL (dB)

15 20 38 48 53 60

Vidrio 18 19 25 25 30 27

Izquierda


15 20 38 48 53 60

Puerta de madera

12 13 14 16 18 24

Vidrio 18 19 25 25 30 27

Tabla 3.75 Pérdida por transmisión de los materiales de la propuesta de aislamiento acústico de las paredes posterior e izquierda del aula "E"

Se calcula de nueva cuenta la TLcompuesta (ecuación 1.16) para cada pared, con los materiales


-10

-5

0

5

10

15

20

25

30

35

40

125 250 500 1000 2000 4000

NP

S (d

B)

Frecuencia (Hz)

TLcompuesta pared izquierda

TLrequerida pared izquierda

138



15.79 19.64 29.34 29.71 34.71 31.75

Izquierda 16.32 20.33 30.50 30.95 35.95 33

Tabla 3.76 Pérdida por transmisión compuesta de las paredes posterior e izquierda del aula "E" con la propuesta de aislamiento acústico




Posterior L2 (dB)

27.86 18.66 7.55 13.39 5.89 8.10

Izquierda 28 32.04 27.15 27.61 17.01 13.20

Tabla 3.77 Niveles de ruido esperados L2 una vez realizada la propuesta de aislamiento acústico de las paredes posterior e izquierda del aula "E"

Una vez realizada la propuesta de aislamiento acústico de las paredes posterior e izquierda, se


de las paredes que no recibieron aislamiento acústico (paredes anterior y derecha tabla 2.16) y

los niveles calculados de las paredes que recibieron aislamiento acústico (paredes posterior e

izquierda tabla 3.77). Los resultados se muestran en la tabla 3.78:

Frecuencia (Hz) 125 250 500 1000 2000 4000

NPS total (dB) 42.12 39.20 33.96 32.28 28.81 29.81

Tabla 3.78 NPS interior total del aula "E" una vez realizada la propuesta de aislamiento acústico

139

Gráfica 3.24 Comparación del NPS interior total del aula "E" con la propuesta de aislamiento acústico respecto a la curva NC 35


el uso del aula “E”.

3.2.3 Modos propios de los recintos

Para conocer si después de realizar la propuesta de acondicionamiento acústico en el auditorio

y las aulas aún existen problemas respecto a los modos propios, se debe calcular nuevamente

la frecuencia máxima a partir de la cual los modos propios no influyen en la calidad acústica del

auditorio y las aulas, se hace uso de la ecuación 3.2:

Donde TR es el tiempo de reverberación promedio calculado entre 500 Hz y 1000 Hz de la

propuesta de acondicionamiento acústico del recinto y V es el volumen del recinto.

Los valores de la frecuencia máxima calculada del auditorio y las aulas, y el rango de

frecuencias de la palabra se muestran en la tabla 3.79

0

10

20

30

40

50

60

125 250 500 1000 2000 4000

NP

S (d

B)

Frecuencia (Hz)

Curva NC 35

NPS total (dB)

140

Recinto Rango audible en función de la frecuencia

para la palabra (Hz) Frecuencia máxima (Hz)

Auditorio

187.5 – 5000

123.78

Aula ”A” 119.56

Aula “B” 119.55

Aula “C” 124.57

Aula “D” 154.43

Aula “E” 154.22

Tabla 3.79 Frecuencias máximas del auditorio y las aulas una vez realizada la propuesta de acondicionamiento acústico

Gráfica 3.25 Frecuencias máximas de los modos propios en el auditorio y las aulas

Como se observa en la gráfica 3.25, la frecuencia máxima a partir de la cual los modos no

influyen en la calidad acústica del auditorio y de las aulas, está por debajo del valor mínimo del

rango audible en función de la frecuencia para la palabra (187.5 Hz), como se mencionó

anteriormente, el auditorio y las aulas serán utilizados para la palabra, por lo tanto no existe

problemática referente a la distribución de los modos propios en el auditorio y las aulas debido

a la propuesta de acondicionamiento acústico en cada uno de ellos.

141

3.3 REFUERZO ELECTROACÚSTICO

La óptima selección y colocación del equipo electroacústico son necesarios para lograr una

adecuada dispersión del sonido en el interior de cada uno de los espacios del Instituto.

3.3.1 Propuesta del equipo de audio

Actualmente las aulas de este instituto no cuentan con algún equipo de audio, en cambio el

auditorio cuenta con un equipo el cual no se ajusta completamente a las necesidades del

recinto; es por ello que se realiza el análisis y la implementación de un equipo de audio para

lograr así la optimización de los espacios del Instituto.

En la tabla 3.80 se enlistan las necesidades para el refuerzo electroacústico desde el punto de

vista del personal del Instituto, así como la relación de estos puntos con la ingeniería.

Personal del instituto Ingeniería

Calidad del sonido Amplia relación señal a ruido, mínima distorsión, alta fidelidad

Volumen e intensidad Amplificación, potencia, nivel de presión sonora

Distribución del sonido Nivel de presión sonora uniforme en zonas de audiencia

(recubrimiento)

Que todos escuchen Difusión, tiempo de reverberación

Control y reproducción de distintos sonidos

Respuesta en frecuencia, ecualización

Tabla 3.80 Necesidades del personal del Instituto y su relación con la ingeniería

3.3.1.1 Refuerzo electroacústico para el Auditorio

La propuesta del equipo de audio para el auditorio se muestra en las tablas 3.81 y 3.82.

Micrófono inalámbrico

Tipo Dinámico (bobina móvil)

Respuesta en frecuencia 20 Hz a 15,000 Hz

Patrón de captación Unidireccional (cardioide)

Sensibilidad -52 dBV/Pa, (2.5 mV), 1 Pascal = 94 dB NPS

Impedancia 50 Ω

Conector USB

Peso 200 g

Tabla 3.81 Especificaciones del micrófono alámbrico

Este micrófono se eligió debido a que la respuesta en frecuencia es la adecuada para el rango

de frecuencias de la voz, además el patrón de captación impide captar voces o sonidos

cercanos al micrófono. Se emplearan dos micrófonos para el auditorio.

142

10 Fuente: Cavanaugh y Wilkes, 1999/Organización Mundial de la Salud (OMS)

El otro componente es un par de bafles autoamplificados, sus especificaciones esenciales se

muestran en la tabla 3.82, se emplearan dos pares de bafles para el auditorio:

Par de Bafles Autoamplificados

Respuesta en frecuencia 80 Hz a 16,000 Hz

Potencia de salida (altavoces) 20 W

Potencia de salida (amplificador) 20 W (0.2% THD)

Impedancia de entrada 20,000 Ω

NPS max (sensibilidad) 85 dB

Peso (Kg) 3.5 Kg (por par)

Tabla 3.82 Especificaciones de los bafles autoamplificados

La elección de estos bafles se hizo para evitar conectar elementos externos de amplificación,

debido al uso que tendrán estos bafles y al volumen del auditorio no se requiere de una alta

sensibilidad y la respuesta en frecuencia es la adecuada para el rango de frecuencias de la

voz. Estos bafles cuentan con entrada USB.

3.3.1.1.1 Análisis de la propuesta del refuerzo electroacústico para el auditorio

Para saber si el equipo propuesto cumple con los requerimientos para el auditorio, se procede

a realizar el siguiente análisis.

Se calcula la potencia eléctrica necesaria proporcionada al altavoz para que en la zona de

audiencia se obtengan los niveles de presión sonora deseados, estos se proponen en un rango

entre 70 dB y 78 dB10, se eligen 75 dB como referencia. Se emplea la distancia más cercana

del altavoz al oyente, en el caso del auditorio será de 1.74 m, previamente se realizó un análisis

de la distribución de los bafles y la zona de audiencia en el auditorio, se hace uso de la

ecuación 1.30:

La figura 3.7 muestra la distribución de los puntos donde se realiza el cálculo de nivel de

presión sonora.

143

Figura 3.7 Ubicación de los bafles y de los puntos donde se calcula el nivel de presión sonora en el

auditorio (vista aérea)

Se procede a calcular el nivel de presión sonora que producen los bafles en distintas

posiciones. Empleando la ecuación 1.31, se obtienen los siguientes resultados:

Posición Sensibilidad (Lsens) (dB)

Potencia eléctrica (EPR)

(w)

Ld (dB)

1

85 3.02

76.8

2 76.5

3 76.6

4 76.8

5 74.4

6 75.5

7 75.6

8 74.4

9 76.8

10 76.6

11 76.6

12 76.8 Tabla 3.83 Cálculo del nivel de presión sonora en distintas posiciones que producen los bafles en

el auditorio

144

En la tabla 3.83 se observa que la mayor variación en los niveles de presión sonora en cada

posición está por debajo de 3 dB en la zona de audiencia, se cumple que en el campo directo

no existen variaciones de más de 12 dB que perjudiquen la inteligibilidad.

3.3.1.2 Refuerzo electroacústico para las aulas del instituto

Para las 5 aulas donde se llevan a cabo las actividades cotidianas de los usuarios se propone

el siguiente sistema de refuerzo electroacústico. Consiste en los mismos bafles

autoamplificados que se utilizaron en el auditorio, cada aula contara con dos pares de bafles,

sus especificaciones esenciales se encuentran en la tabla 3.82. La elección de estos bafles se

hizo en base al mismo criterio que en el auditorio.

3.3.1.2.1 Análisis de la propuesta del refuerzo electroacústico para las aulas

Se calcula la potencia eléctrica necesaria proporcionada al altavoz para que en la zona de

audiencia se obtengan los niveles de presión sonora deseados para cada aula, como en el

caso del auditorio se proponen en un rango entre 70 dB y 78 dB, se eligen 75 dB como

referencia. Se emplea las distancia más cercana del altavoz al oyente en cada aula,

previamente se realizó un análisis de la distribución de los bafles y la zona de audiencia en

cada aula, se hace uso de la ecuación 1.30 y en la tabla 3.84 se observan los resultados:

Aula Ld (dB) Lsens (dB) d (m) EPR (w)

A

75 85

1.54 2.37

B 1.63 2.65

C 1.68 2.82

D 0.82 0.67

E 0.85 0.72

Tabla 3.84 Potencia eléctrica necesaria para cada aula

La figuras 3.8 – 3.12 muestran la distribución de los puntos donde se realiza el cálculo de nivel

de presión sonora en cada aula.

145


“A” (vista aérea)


“B” (vista aérea)

146


“C” (vista aérea)

Figura 3.11 Ubicación de los bafles y de los puntos donde se calcula el nivel de presión sonora

en el aula “D” (vista aérea)

147

Figura 3.12 Ubicación de los bafles y de los puntos donde se calcula el nivel de presión sonora

en el aula “E” (vista aérea)

Se procede a calcular el nivel de presión sonora que producen los bafles en distintas

posiciones para cada aula. Empleando la ecuación 1.31, se obtienen los siguientes resultados:



(w)

Ld (dB)

1

85 2.37

76.2

2 74.2

3 73.8

4 72.7

5 72.8

6 75

7 73.5

8 73.3

9 74.6


el aula "A"

148



(w)

Ld (dB)

1

85 2.65

77

2 74.8

3 72.8

4 71.8

5 71.1

6 74.1

7 71.4

8 73.3

9 74.5


el aula "B"



(w)

Ld (dB)

1

85 2.82

76.5

2 76

3 76.8

4 74.5

5 74.6

6 75.9

7 74.8

8 74.4

9 75.1

10 76.9

11 76.6


el aula "C"

149

11 Miyara Federico. Acústica y Sistemas de Sonido, editorial UNR Editora, Rosario 1999



(w)

Ld (dB)

1

85 0.67

75.7

2 72.2

3 73.1

4 72.7

5 71.8

6 77.5

7 71.8

8 72.5

9 72.4

10 73.3

11 72.2


el aula "D"



(w)

Ld (dB)

1

85 0.72

74.7

2 72.1

3 72.4

4 74.3

5 72.7

6 77.3

7 72.9

8 72.5

9 72.6

10 74.9

11 72


el aula "E"

En las tablas 3.85 – 3.89 se observa que los niveles de presión sonora para cada posición

dentro de la zona de audiencia de cada aula no sobrepasan los 80 dB para ambientes con

amenización musical en los que la actividad principal no es la música como es el caso de las

aulas del intituto11.

150

CAPÍTULO 4

COSTOS DEL TRATAMIENTO ACÚSTICO Y SONORIZACIÓN PARA EL INSTITUTO

DOMUS DE AUTISMO

En este capítulo se describen la cantidad y costo de los materiales para realizar el tratamiento

acústico y sonorización del auditorio y las aulas del Instituto Domus.

4.1 COSTO DE MATERIALES Y EQUIPO DE AUDIO

MATERIAL Recinto CANTIDAD

REQUERIDA CANTIDAD

SOLICITADA PRECIO (MXN)

TOTAL (MXN)


Auditorio 27.33 m2

20 paneles (1.4 m

2)

$ 1,422.04 $ 133,671.76

Aula “A” 30.12 m2

22 paneles (1.4 m

2)

Aula “B” 5.87 m2

5 paneles (1.4 m

2)

Aula “C” 25.98 m2

19 paneles (1.4 m

2)

Aula “D” 21.53 m2

16 paneles (1.4 m

2)

Aula “E” 15.92 m2

12 paneles (1.4 m

2)

ACUSTIFIBER F40 Auditorio 39.45 m

2

75 m2 $ 214.90 $ 16,117.50

Aula “C” 35.47 m2

Panel acústico ACUSTIFORO TP 32 con cámara de ACUSTIFIBER

F40 de 210 mm

Aula “A” 23.56 m2 24 m

2 $ 1,267.32 $ 30,415.68

Panel acústico ACUSTIFORO TP 16 con cámara de ACUSTIFIBER

F40 de 210 mm

Auditorio 19.46 m2 20 m

2

$ 1,448.90 $ 82,587.30 Aula “C” 20.61 m

2 21 m

2

Aula “D” 17.84 m2 18 m

2

Aula “E” 18.14 m2 19 m

2

Panel acústico ACUSTIKELL W

Aula “A” 12.38 m2

18 paneles (0.72 m

2)

$ 548.32 $ 9,869.76

Panel acústico BRISA Aula “B” 16.73 m2

47 paneles (0.36m

2)

$ 365.50 $ 17,178.50

Madera de pino Aula “B” 5.95 m2

20 paneles (0.31 m

2)

$ 179.00 $ 3,580.00

Alfombra

Aula “A” 37.15 m2 38 m

2

$ 99.00 $ 7,722.00 Aula “D” 19.04 m2 20 m

2

Aula ”E” 19.23 m2 20 m

2

Tela de algodón Aula “A” 8.94 m2

8 piezas (1.2 m

2)

$27.00 $ 216.00

Puerta de madera Auditorio 1

3 $ 2,190.70 $ 6,570.00 Aula “B” 2

Micrófono Auditorio 2 2 $ 1,720.00 $ 3,440.00

151

Bafle Auditorio y

Aulas 24 24 $ 1,200.00 $ 14,400.00

Tabla 4.1 Costo de materiales del tratamiento acústico y del equipo de audio

A continuación se muestra el sueldo de las personas que realizaron el trabajo de investigación,

así como los gastos de instalación y supervisión.

Personas Sueldo mensual Meses trabajados Total (MXN)

2 $ 8,000 7 $ 56,000

$ 8,000 7 $ 56,000

En la siguiente tabla se muestra el costo por la instalación de materiales y equipo de audio así

como la supervisión para que sea realizado correctamente.

Costos de instalación y supervisión $ 65,000.00

Finalmente el costo total es de:

Total $ 473,755.40

152

153

CONCLUSIONES

El objetivo que se fijó al principio de este trabajo se cumplió gracias al desarrollo de la

propuesta de tratamiento acústico y sonorización para el instituto Domus de autismo, lo cual

implico un análisis de puntos específicos de la acústica arquitectónica como son el

acondicionamiento acústico y aislamiento acústico, distribución de los modos propios y refuerzo

electroacústico.

Como gran parte de las construcciones relacionadas con la educación y para este caso

educación especial, no se toma en cuenta la acústica, para la edificación de estos espacios.

Las autoridades del Instituto mostraron interés en conocer las condiciones acústicas actuales

de las aulas del Instituto así como del auditorio; y en caso de existir problemáticas, si era

posible realizar soluciones para mejorar la calidad del sonido en los espacios.

Para la parte del acondicionamiento acústico, una vez medido el tiempo de reverberación

existente en cada espacio tomando como base la norma ISO 3382 – 1997, y comparado con el

tiempo óptimo de reverberación para estos recintos, se llegó a la conclusión de que estos

tiempos estaban por encima de los tiempos óptimos. Para solucionar este aspecto, se recurrió

a la búsqueda de materiales absorbentes para lograr disminuir el tiempo de reverberación en el

auditorio y las aulas. Pero esta tarea no resulto sencilla debido a que el coeficiente de

absorción de los materiales no es constante en todas las bandas de frecuencia, y por las

superficies de las paredes recubiertas con cierto material provocaban una mayor o mínima

absorción por lo que el tiempo de reverberación variaba abruptamente. Por esta razón fue

necesario solamente cubrir porciones de superficie de cada pared y no totalidad de estas, para

lograr el tiempo óptimo de reverberación.

Posteriormente se realizaron una serie de visitas al instituto para identificar las zonas en las

que el nivel de ruido presentaba los valores más altos de nivel de presión sonora. Se realizaron

las mediciones correspondientes de acuerdo a normas ya establecidas (Norma Oficial

Mexicana NOM – 081 – ECOL – 1994) para lograr disminuir la problemática de ruido; mediante

el análisis de la perdida por transmisión a través de paredes, por lo que fue necesario conocer

la pérdida por transmisión de cada pared una vez realizada la propuesta de acondicionamiento

acústico en el auditorio y las aulas. Y gracias a este desarrollo se logró que el nivel de ruido

interior tanto en el auditorio como en las aulas sufriera la disminución adecuada para el uso de

los recintos.

Una vez realizadas las propuestas de acondicionamiento acústico y aislamiento acústico, se

llevó a cabo el análisis de modos propios en el auditorio y las aulas del Instituto, mediante el

cálculo de las frecuencias de estos modos propios de vibración se observó que en bajas

frecuencias es donde estas no están distribuidas de forma uniforme de acuerdo el criterio de

Bonello, pero como la frecuencia máxima a partir de la cual los modos no influyen en la calidad

acústica del auditorio y de las aulas, está por debajo del valor mínimo del rango audible en

función de la frecuencia para la palabra (187.5 Hz), y recordar que el auditorio y las aulas serán

utilizados para la palabra, por lo tanto no existe problemática referente a la distribución de los

modos propios en el auditorio y las aulas gracias a la propuesta de acondicionamiento acústico

en cada uno de ellos.

154

Por último se determinó que no basta con estos aspectos para una adecuada propagación del

sonido en todos los espacios, por este motivo se recurrió a una propuesta de refuerzo

electroacústico para mejorar la calidad del sonido, esto se hizo gracias al análisis matemático

del nivel sonoro en distintos puntos de los recintos, así como la distribución del sistema

electroacústico.

Finalmente al realizar el análisis de costos en el que se contemplan las soluciones de las

problemáticas de tiempo de reverberación, ruido, distribución de modos propios y refuerzo

electroacústico, el costo total resultó ser elevado. Pero a su vez esta inversión se podría

considerar viable debido a que se trataron acústicamente 6 espacios diferentes, los cuales no

contaban con ningún tipo de análisis acústico previo a su construcción.

Para concluir, el Instituto Domus de autismo que ha sido el objeto de estudio de este trabajo, ya

cumple con los valores de referencia establecidos de acuerdo al uso del recinto, y con esta

propuesta se considera un recinto con una adecuada acústica.

155

BIBLIOGRAFÍA

Rossing Thomas D. The Science of Sound, editorial Addison Wesley, Indianapolis 2002.

Cavanaugh William J., Wilkes Joseph A., Tocci Gregory C., Architectural Acoustics

Principles and Practice, editorial John Wiley & Sons, New Jersey 2007.

Batalla Viñals Emilio, García Morell Andrés Hiberon, Andrés Teruel José María,

Electroacústica Acústica Física, editorial Servicio de publicaciones de Valencia 1994.

Recuero López Manuel. Acústica Arquitectónica Soluciones Prácticas, editorial

Paraninfo, España 1992.

Jackson K. G., El Libro del Audio, editorial Marcombo, Barcelona 1986.

López Feo Daniel, Ingeniería del sonido. Sistemas de Sonido en Directo, editorial

Starbook, Madrid 2009.

Mehta Madan, Johnson Jim, Rocafort Jorge. Architectural Acoustics Principles and

Design, editorial Prentice – Hall, New Jersey 1999.

Everest F. Alton y Pohlmann Ken C. Master Handbook of Acoustics, editorial McGraw

Hill, New York 2009.

Pueo Ortega Basilio. Electroacústica: Altavoces y micrófonos, editorial Prentice – Hall,

Madrid 2003.

Egan M. David. Architectural Acoustics, editorial McGraw Hill, New York, 2007

Miyara Federico. Acústica y Sistemas de Sonido, editorial UNR Editora, Rosario 1999

Davis Don y Davis Carolyn, Ingeniería de Sistemas Acústicos, editorial Marcombo,

Barcelona 1983

Norma Oficial Mexicana NOM – 081 – ECOL – 1994.

ISO 3382 – 1997.

156

157

PAGINAS DE INTERNET CONSULTADAS

http://rabfis15.uco.es/lvct/tutorial/1/paginas%20proyecto%20def/(2)%20Analisis%20espectral/esc

alas%20de%20ponderacion.htm

Página web de escalas de ponderación

http://www.acusticaintegral.com/index.html

Página web de la empresa en México donde se obtuvieron los materiales de las

propuestas de acondicionamiento y aislamiento acústico

http://www.ruvegaudio.com/modospropios.html

Página web de modos propios y ondas estacionarias en una habitación

http://www.ispmusica.com/articulo.asp?id=678

Página web del cálculo de los modos propios

http://realtraps.com/modecalc.htm

Página web del simulador ModeCalc – Graphical Mode Calculator que se utilizó para el

cálculo de modos propios

http://www.acusticaintegral.com/index.html

158

159

ANEXO A FICHAS DE MATERIALES DE ACONDICIONAMIENTO ACÚSTICO

Anexo Nombre Espesor Densidad Descripción Imagen

A1 Concreto pintado

- - Material compuesto empleado en

construcción

A2 Azulejo - -

El azulejo es generalmente usado en gran cantidad como elemento

asociado a la construcción, en revestimiento de superficies

interiores o exteriores

A3 Vidrio - - Vidrio de ventana normal

A4 Persona - - Persona de pie

Coeficiente de absorción

Anexo Nombre Frecuencia (Hz) 125 250 500 1000 2000 4000

A1 Concreto pintado

Coeficiente de absorción (α)

0.10 0.05 0.06 0.07 0.09 0.08

A2 Azulejo 0.01 0.01 0.01 0.01 0.02 0.02

A3 Vidrio 0.035 0.04 0.027 0.03 0.02 0.02

A4 Persona 0.23 0.33 0.38 0.42 0.39 0.36

160


A5 Tela de algodón - - Tela de algodón lisa sobre pared

A6 Alfombra 0.5 mm - Alfombra

A7 ACUSTIFIBER

F40 40 mm 15 Kg/m

2 Material absorbente

compuesto de fibra de poliéster

A8 Madera de pino 25 mm 49 Kg/m2

Madera de pino barnizada

0

0.05

0.1

0.15

0.2

0.25

0.3

0.35

0.4

0.45

125 250 500 1000 2000 4000

Co

efi

cie

nte

de

ab

sorc

ión

(α)

Frecuencia (Hz)

Concreto pintado

Azulejo

Vidrio

Persona

161



A5 Tela de algodón


0.05 0.08 0.12 0.22 0.32 0

A6 Alfombra 0.04 0.04 0.08 0.12 0.03 0.10

A7 ACUSTIFIBER

F40 0.18 0.38 0.37 0.39 0.34 0.28

A8 Madera de

pino 0.10 0.11 0.10 0.09 0.08 0

0

0.05

0.1

0.15

0.2

0.25

0.3

0.35

0.4

0.45

125 250 500 1000 2000 4000

Co

efi

cie

nte

de

ab

sorc

ión

(α)

Frecuencia (Hz)

Tela de algodón

Alfombra

ACUSTIFIBER F40

Madera de pino

162


A9

Panel acústico ACUSTIFORO TP

16 con cámara de

ACUSTIFIBER de 210 mm

16 mm 13 Kg/m2

Panel absorbente de revestimiento decorativo para

techos y paredes

A10

Panel acústico ACUSTIFORO TP

32 con cámara de

ACUSTIFIBER de 210 mm

16 mm 13 Kg/m2

Panel absorbente de revestimiento decorativo para

techos y paredes

A11 Panel acústico

ACUSTIKELL W 120 mm 1.5 Kg/m

2

Estos paneles están fabricados con fibra de vidrio

en forma de media onda

A12 Panel acústico

BRISA 70 mm

0.64 Kg/m

2

Panel acústico decorativo absorbente y difusor acústico compuesto en su totalidad de

fibra de poliéster



A9

Panel acústico ACUSTIFORO TP 16

con cámara de ACUSTIFIBER de 210

mm


0.91 0.80 0.81 0.65 0.65 0.62

A10


con cámara de ACUSTIFIBER de 210

mm

1 0.78 0.68 0.56 0.53 0.53

A11 Panel acústico

ACUSTIKELL W 0.20 0.52 0.63 0.93 0.96 1

A12 Panel acústico BRISA 0.60 0.75 0.75 0.80 0.85 0.99

163

0

0.2

0.4

0.6

0.8

1

1.2

125 250 500 1000 2000 4000

Co

efi

cie

nte

de

ab

sorc

ión

(α)

Frecuencia (Hz)



Panel acústico ACUSTIKELL W

Panel acústico BRISA

164

165

ANEXO B FICHAS DE MATERIALES DE AISLAMIENTO ACÚSTICO


B1 Tablaroca 72 mm 21.5 kg/m2 Placa de yeso laminado entre dos

capas de cartón

B2 Concreto pintado

120 mm 75 kg/m2 Bloques de concreto pintados

B3 Lámina de

metal 6 mm 47.5 kg/m

2

Puerta sencilla de metal

B4 Ventana Simple

3.5 mm 10 kg/m2 Ventana simple de vidrio con

marco de madera o metálico

Índice de aislamiento


B1 Tablaroca

Índice de aislamiento (dB)

19 24 35 43 41 39

B2 Concreto pintado

27 32 37 40 41 45

B3 Lámina de metal 25 27 31 36 32 0

B4 Ventana Simple 18 19 25 25 30 27

166


B5 Madera 62.50 mm

7 kg/m2

Láminas de madera

B6 Madera de

pino 25 mm 49 kg/m

2 Paneles de madera de pino

B7 Puerta de

madera 43 mm 9 Kg/m

2

Puerta de paneles ligeros con un núcleo hueco y rendijas

normales

B8 Bilamina de

ACUSTICELL (2 capas)

12 mm 5 kg/m2

El compuesto aislante bilamina está constituido por una lámina

a base de plomo, aislante acústico por excelencia,

recubierta por ambas caras de material

absorbente ACUSTICELL de poliuretano expandido

0

5

10

15

20

25

30

35

40

45

50

125 250 500 1000 2000 4000

Índ

ice

de

ais

lam

ien

to (

dB

)

Frecuencia (Hz)

Tablaroca

Concreto

Lámina de metal

Ventana Simple

167

Índice de aislamiento


B5 Madera

Índice de aislamiento (dB)

10 14 22 28 42 42

B6 Madera de pino 27 31 33 35 37 40

B7 Puerta de

madera 12 13 14 16 18 24

B8 Bilamina de

ACUSTICELL (2 capas)

15 20 38 48 53 60

0

10

20

30

40

50

60

70

125 250 500 1000 2000 4000

Índ

ice

de

ais

lam

ien

to (

dB

)

Frecuencia (Hz)

Madera

Madera de pino

Puerta de madera

Bilamina de ACUSTICELL (2 capas)

Documents

INSTITUTO POLITÉCNICO NACIONAL - tesis.ipn.mxtesis.ipn.mx/jspui/bitstream/123456789/12676/1/TRATAMIENTO ACUSTICO... · instalaciones de las que fueron objeto de estudio de este trabajo