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Instituto de Acstica
Profesor PatrocinanteJorge Ivn Crdenas Mansilla
Instituto de Acstica
Universidad Austral de Chile
DISEO DE UN ESTUDIO DE GRABACIN
CON SALA DE CONTROL LEDE
Tesis presentada para optar al gradode Licenciado en Acstica y al Ttuloprofesional de Ingeniero Acstico
KLAUS HARALD HORNIG HOLLSTEIN
VALDIVIA CHILE
2001
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Quiero aprovechar este espacio para agradecer la valiosa
ayuda que me proporcion el Ingeniero Acstico Rafael
Herreros en la realizacin de esta tesis. Pero a quienes les
debo agradecer en forma muy especial es a mis padres,
Carlos e Inge, que siempre me han entregado su apoyo
incondicional, y por eso he podido llegar a ser lo que soy.
A ellos, con mucho afecto, les dedico este trabajo.
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Ningn sistema de sonido, ningn
producto sonoro, ningn ambiente
acstico puede ser diseado por una
calculadora. Tampoco por un
computador ni una tabla Ouija. No
existen instrucciones paso a paso que un
tcnico pueda seguir; es como Isaac
Newton yendo a una librera pidiendo un
libro sobre gravedad. El trabajo de
diseo puede ser hecho slo por
diseadores, cada uno con su propia
jerarqua de prioridades y criterios. Sus
tres herramientas ms importantes son el
conocimiento, experiencia y buen juicio.
Ted Uzzle
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NDICE
1.- RESUMEN ABSTRACT ................................................................ 12.- INTRODUCCIN .............................................................................. 2
3.- OBJETIVOS ....................................................................................... 43.1. Objetivos Generales ................................................................ 43.2. Objetivos Especficos ............................................................. 4
4.- DISEO GENERAL DE ESTUDIOS DE GRABACIN ................ 64.1. Aspectos Generales ................................................................. 64.2. Planificacin del Emplazamiento ............................................ 84.3. Planificacin de los muros ....................................................... 94.4. Planificacin de los sistemas de ventilacin ............................ 104.5. Planificacin de la acstica ...................................................... 114.6. Diseo prctico de estudios flotantes ....................................... 11
4.7. Elementos de acstica variable ................................................. 144.8. Absortores de baja frecuencia ................................................... 19
4.8.1. Trampas para bajos ...................................................... 204.8.2. Absortor diafragmtico ................................................ 21
5.- CARACTERSTICAS ACSTICAS GENERALES DE LOSCONTROLES ...................................................................................... 24
5.1. Sistema de monitoreo ................................................................ 265.1.1. Monitoreo de campo cercano ....................................... 265.1.2. Monitoreo de campo lejano .......................................... 26
5.2. Niveles de ruido ......................................................................... 275.3. Diseo general de salas de control ............................................. 275.4. Diseo de un control LEDE ....................................................... 29
PROYECTO DE UN ESTUDIO DE GRABACIN PARA LAUNIVERSIDAD AUSTRAL DE CHILE6.- EMPLAZAMIENTO ............................................................................. 347.- GEOMETRA ........................................................................................ 35
7.1. Sala de control ............................................................................ 357.1.1. Volumen del control ...................................................... 35
7.1.2. Forma y dimensiones del control .................................. 357.1.3. Resumen de datos del control ....................................... 37
7.2. Estudio y cabina de aislacin ..................................................... 387.2.1. Volumen del estudio y cabina ....................................... 387.2.2. Forma y dimensiones del estudio .................................. 397.2.3. Resumen de datos del estudio y cabina ......................... 407.2.4. Planta del estudio de grabacin ..................................... 40
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8.- AISLAMIENTO ACSTICO ................................................................ 418.1. Niveles de ruido de fondo del lugar de emplazamiento .............. 418.2. Determinacin de la aislacin requerida ..................................... 42
8.2.1. Aislacin a fuentes de ruido externas ............................ 428.2.2. Aislacin hacia el exterior ............................................. 438.2.3. Aislacin entre el control y el estudio ........................... 44
8.3. Determinacin del sistema de construccin de lassuperficies lmites ...................................................................... 45
8.3.1. Aislacin de los muros .................................................. 468.3.2. Aislacin del techo ........................................................ 47
8.4. Aislacin entre Control y Estudio .............................................. 488.4.1. Clculo del aislamiento mixto de la pared
Estudio-Control ............................................................ 498.5. Diseo de Muros ......................................................................... 51
8.5.1. Muros exteriores ............................................................ 518.5.2. Muro Estudio-Control (Estudio-Cabina) ....................... 528.5.3. Diseo del Visor Acstico ............................................. 52
8.6. Diseo de puertas ........................................................................ 548.7. Diseo del techo .......................................................................... 568.8. Diseo del piso flotante ............................................................... 57
9.- ACONDICIONAMIENTO ACSTICO ................................................ 589.1. Sala de control ............................................................................. 58
9.1.1. Tiempo de reverberacin del Control ............................ 599.1.2. Materiales para controlar la absorcin del Control ........ 619.1.3. Determinacin del tiempo de reverberacin final .......... 629.1.4. Distribucin de los materiales en la sala de control ....... 649.1.5. Sistema de montaje para la lana mineral ........................ 669.1.6. Diseo de difusores QRD ............................................... 699.1.7. Construccin y montaje de los difusores QRD .............. 72
9.2. Acondicionamiento acstico del Estudio .................................... 749.2.1. Tiempo de reverberacin del Estudio ............................ 759.2.2. Materiales para controlar la absorcin del Estudio ........ 769.2.3. Determinacin del tiempo de reverberacin final .......... 78
9.2.4. Distribucin de los materiales en el Estudio .................. 799.2.5. Sistema de paneles de acstica variable ......................... 809.3. Acondicionamiento acstico de la cabina de aislacin ............... 82
9.3.1. Tiempo de reverberacin de la Cabina ........................... 829.3.2. Materiales para controlar la absorcin de la Cabina ...... 839.3.3. Determinacin del tiempo de reverberacin final .......... 85
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10.- AIRE ACONDICIONADO .................................................................. 8610.1. Reduccin de ruido en el sistema de aire acondicionado .......... 87
11.- CONCLUSIONES Y COMENTARIOS .............................................. 9112.- BIBLIOGRAFA .................................................................................. 93ANEXOS ...................................................................................................... 96
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1.- RESUMEN
En el presente trabajo se ensean los aspectos fundamentales del diseo
de estudios de grabacin, especialmente enfocado al diseo de salas de controlLEDE. Tambin se presenta un proyecto para la realizacin de un estudio de
grabacin para el Instituto de Acstica de la Universidad Austral de Chile,
mostrando todos los detalles constructivos para el aislamiento y
acondicionamiento de las salas acsticas (sala de control, estudio y cabina),
que aseguran un buen rendimiento para trabajos de grabacin.
En la seccin de anexos se muestran los planos arquitectnicos del
edificio, la lista de especificaciones tcnicas de construccin, el presupuesto
detallado y una lista de los equipos con que dispondr el estudio, junto a un
diagrama de interconexin de estos.
ABSTRACT
In the present work the main aspects of the recording studios design are
presented, especially focused in the LEDE control rooms design. A proyect to
the construction of a recording studio to the Instituto de Acstica of the
Universidad Austral de Chile is also presented, showing all the constructive
datails for the insulation and conditioning of the acoustical rooms (control
room, studio and cabin), assuring a good performance in recording works.
In the annexes section the buildings architectural plans are shown, withthe construction technical specifications, the detailed budget and a list of the
equipments that the studio will have, along with a interconnections diagram of
them.
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2.- INTRODUCCIN
Este trabajo fue realizado debido a que ha sido encomendado por la
Facultad de Ciencias de la Ingeniera de la Universidad Austral de Chile, lacual, dentro de su plan de desarrollo de infraestructura, contempla la
construccin de un estudio de grabacin que pueda servir tanto para los fines
docentes como para la realizacin comercial de grabaciones profesionales de
buena calidad. Est basado en el diseo inicial de un estudio de grabacin para
la carrera de Ingeniera Acstica de la UACH, trabajo hecho por el Ingeniero
Acstico Jorge Crdenas M., el cual fue revisado, depurado y finalizado por elalumno tesista. Con esto es posible entregar a la Universidad un proyecto
arquitectnico-acstico con bases tericas que avalan su eficiencia.
En este trabajo se abordan los principales problemas que plantea el
diseo de recintos para escucha crtica, como son el aislamiento y
acondicionamiento acstico y se presentan las soluciones ms adecuadas,
considerando criterios tanto tcnicos como econmicos. Sobre la base de estos
mismos criterios se propone un listado de equipos para la implementacin del
sistema de grabacin as como la interconexin de estos y el diseo de
pacheras 1 . Finalmente se muestra el desarrollo del presupuesto de la
infraestructura para as determinar el capital aproximado necesario para llevar
a cabo el proyecto.
Los principales objetivos que se persiguen con este diseo son:
proporcionar una adecuada aislacin contra el ruido areo y estructural,conseguir una respuesta de frecuencia uniforme, obtener tiempos de
1Viene del ingls patch bay (baha de conexiones)
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reverberacin idneos, adecuada difusidad y buena inteligibilidad de la
palabra.
La planta del edificio propuesta contempla una sala de control, un
estudio, una cabina de aislacin y otras dependencias mnimas necesarias parael funcionamiento adecuado de un recinto de este tipo. La filosofa de diseo
de la sala de control es la que propone Don Davis [1], quin en 1978 introdujo
un nuevo mtodo para el tratamiento acstico de este tipo de recintos, mtodo
conocido como Live End Dead End (LEDE)2y que se puede traducir
como Pared Reflectante Pared Absorbente.
2Marca registrada de Synergetic Audio Concepts (Syn-Aud-Con)
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3.- OBJETIVOS
3.1. Objetivos Generales:
1. Disear tanto arquitectnica como acsticamente un edificio para su usocomo estudio de grabacin.
2. Determinar y seleccionar los equipos necesarios para su
implementacin.
3. Hacer un anlisis econmico para determinar el presupuesto necesario
para concretar este proyecto.
3.2. Objetivos Especficos:
1. Seleccionar la zona del emplazamiento para el estudio.
2. Medir los niveles de ruido ambiente en dicha zona y con estos datos
establecer los materiales de construccin necesarios para cumplir con el
aislamiento requerido en este tipo de salas segn los estndares.
3. Determinar las dimensiones, geometra y volumen de cada sala.
4. Disear el sistema de aislamiento mixto entre el estudio y el control(pared-visor acstico).
5. Seleccionar y ubicar materiales absorbentes y difusores para conseguir
un tiempo de reverberacin y grado de difusin adecuado en cada sala.
6. Disear las pacheras de conexiones de acuerdo a los equipos de audio
propuestos en este trabajo.
7. Establecer recomendaciones y puntos de importancia al instalar unsistema de aire acondicionado para as minimizar el ruido que pueda
generar una vez instalado.
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8. Dibujar en AutoCAD los planos arquitectnicos del edificio, para
posteriormente poder ser revisados por un arquitecto y ser impresos con
un plotter.
9. Realizar un presupuesto para la construccin del edificio, as comotambin los equipos y accesorios necesarios para implementar
completamente el estudio tratando de minimizar los costos en la medida
que se pueda, sin ir en desmedro de la calidad de la cadena de audio.
10.Hacer una lista de especificaciones tcnicas para la construccin de la
obra gruesa, terminaciones e instalaciones del edificio.
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4.- DISEO GENERAL DE ESTUDIOS DE GRABACIN
4.1. Aspectos Generales:
A medida que pasa el tiempo se va haciendo cada vez ms
indispensable la intervencin del profesional en acstica en la realizacin de
los planos iniciales que servirn posteriormente para la construccin del
edificio. Si en las primeras etapas de diseo no se atienden las necesidades
bsicas de aislamiento, puede resultar muy caro o casi imposible solucionarlas
en etapas posteriores. En la prctica se da con frecuencia el caso de arquitectosque, ignorando por completo el tema, se marcan como meta principal el
aspecto externo de la construccin en funcin de consideraciones estticas,
entregando un diseo prcticamente completo al encargado de hacer el
tratamiento acstico para que se las arregle como pueda.
Existe una serie de consideraciones que como norma general deben
tenerse en cuenta en el diseo acstico del recinto (estudio o edificio) para
lograr resultados ptimos [2]:
1. Se deben evaluar todas las fuentes de ruido y vibraciones de las
proximidades, como aeropuertos, trfico rodado, trenes, industrias,
etc.
2. La construccin del edificio debe llevarse a cabo intentandoconseguir el aislamiento a tales ruidos, bien con los elementos
aislantes externos o bien mediante apantallamientos con muros y
paredes.
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3. Se deben separar acsticamente, en la mayor medida posible las
zonas de pblico (como oficinas, almacenes, talleres, etc.) de los
estudios y reas tcnicas, con el fin de evitar el alcance del ruido y
las vibraciones que tales zonas generen.4. Dentro del mismo edificio se separarn entre s unos estudios de
otros (en el caso de ciertos diseos en particular) mediante recintos
menos sensibles o pasillos. Si esto no es posible, por la estructura
del edificio, se construirn las paredes de forma que proporcionen
un aislamiento medio lo suficientemente alto como para cumplir
con los requerimientos mnimos para salas de esta naturaleza.
5. Adems de las reas tiles en los estudios, se realizar su diseo
pensando en hacerlos flotantes con respecto a la estructura
general del edificio, con el fin de evitar la transmisin de ruidos y
vibraciones. De forma general, los estudios estarn separados entre
s por muros propios del edificio, presentando en su interior paredes
soportadas por suelos flotantes. Los techos sern tambin falsos,
conteniendo materiales absorbentes de bajas frecuencias y los
conductos de servicio (luz, refrigeracin, etc.)
6. Se proveern el espacio y los recintos necesarios para soportar el
resto de los servicios, como sistemas de ventilacin, caeras, etc.
De forma general hay que considerar estos seis puntos para evitar
problemas posteriores. Por supuesto, el aspecto acstico no es el nico,tambin se debern considerar cuestiones como el coste econmico (aspecto
vital), circulacin de personas, dotacin de servicios, higiene y, sin duda, la
apariencia. No es fcil conseguir el equilibrio entre todos estos puntos. Por
este motivo, es necesario conocer con la mayor precisin posible los valores
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ptimos de los parmetros de diseo as como los lmites en torno a los cuales
nos podemos mover sin provocar una degradacin excesiva en alguno de ellos.
4.2. Planificacin del Emplazamiento:
La eleccin del emplazamiento es un compromiso entre un gran nmero
de factores, desde la accesibilidad de los trabajadores y msicos, hasta el tipo
de subsuelo. Es casi inevitable que el lugar sea ruidoso, ya que el ruido est
estrechamente relacionado con la accesibilidad. En el caso de situarse en la
ciudad tenemos un edificio fcilmente accesible, pero a la vez se necesitara
mucha aislacin acstica para evitar que las salas sean contaminadas por el
alto ruido externo asociado a una urbe moderna. Por otra parte, un lugar no
dotado de vas de fcil acceso (como por ejemplo, un sector rural) posee un
bajo nivel de ruido; sin embargo, como es claro, ocasionar graves problemas
para el acceso, siendo esto un contra vindolo principalmente desde el punto
de vista comercial. Hay que tener en cuenta tambin que la construccin de un
estudio de grabacin en una zona de bajo ruido es mucho ms econmica que
en el caso contrario, debido a que los muros pueden ser ms livianos y as se
podra economizar en materiales de construccin.
Un buen emplazamiento sera aquel dotado de una nica carretera
frontal (sin accesos laterales), ya que las salas acsticas3podran construirse
hacia la parte posterior del edificio y ser apantalladas por oficinas, pasillos,
etc. Las fuentes de ruido internas (como el sistema de aire acondicionado,calderas, etc.) deben ser aisladas y separadas en otros bloques,
preferentemente fuera del edificio.
3Control y salas de msicos
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Si todo el centro se realiza en un slo edificio las diferentes reas de
trabajo debern situarse en suelos y soportes distintos, con paredes que
impidan el paso de ruido areo y la transmisin por flancos.
4.3. Planificacin de los muros:
El tipo de construccin a utilizar depender en gran medida de las
condiciones acsticas (nivel de ruido) del lugar donde se vaya a situar el
centro, as como de la distribucin que se haga con los estudios y las zonas
tcnicas.
En el caso de estudios contiguos resulta econmico disponerlos de
forma agrupada en funcin de su grado de sonoridad. De esta manera se
minimiza el nmero de muros necesarios de alto grado de aislamiento. Con
respecto a la transmisin de vibraciones, la nica forma de evitarlas ser
montando los estudios de forma flotante sobre soportes elsticos. Estos
pueden ser, por ejemplo, una capa de fibra de vidrio comprimida, una lmina
de goma o corcho.
Las dimensiones de un estudio se fijarn en funcin del tipo de
programa que se vaya a desarrollar en l, adems del nmero mximo de
msicos que se pretendan albergar; esto es debido a que todos estos factores
influyen directamente sobre los valores que deben tener los parmetros
acsticos del recinto.
Hay que prestar atencin tambin al diseo de las puertas y ventanasacsticas para que tengan, junto a la pared donde van montados, el aislamiento
mixto y la hermeticidad necesarias para cumplir con el bajo nivel de ruido
requerido en estos recintos. En ningn caso deben permitir que exista un
puente acstico entre las dos caras de una pared. Las puertas deben ser
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pesadas (alta densidad) y las ventanas conviene que sean dobles o triples e
incluso con diferentes espesores.
4.4. Planificacin de los sistemas de ventilacin:
Un problema comn, principalmente en estudios grandes, es el de
conseguir un rpido intercambio de aire con un bajo nivel de ruido. Esto es
debido a que este sistema requiere el uso de ductos de gran tamao en la zona
ms alta del estudio para la ventilacin y en las zonas ms bajas para la
extraccin del aire, adems de rejillas difusoras especialmente diseadas para
estas aplicaciones.
Si estn dos estudios muy cerca, debern evitarse las posibles
comunicaciones de sonido entre ambos a travs de las conducciones. En el
caso de utilizar un sistema de ventilacin comn para varios estudios se
efectuarn las conexiones al ncleo central a travs de vas totalmente
separadas entre s, con el fin de evitar el problema anterior.
Existen varios puntos de consideracin para la correcta instalacin de
un sistema de ventilacin desde el punto de vista acstico, los que sern
abordados en el captulo 10de este trabajo.
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4.5. Planificacin de la acstica:
La ltima etapa de diseo se refiere a la respuesta acstica del estudio y
de las otras reas tcnicas. Una vez que se han especificado las caractersticasde tiempo de reverberacin de cada estudio se debe hacer una estimacin de la
absorcin total de las superficies interiores de los estudios.
A pesar de que los valores de los coeficientes de absorcin suelen estar
tabulados, conviene efectuar una comprobacin de la reverberacin tan pronto
como se complete la construccin del estudio, ya que las desviaciones de los
valores reales con respecto a los estimados por los clculos suelen ser bastante
amplias. De esta manera es posible corregir todava ciertos rasgos en el diseo
de acondicionamiento acstico, que podra ser ms costoso ms adelante.
4.6. Diseo prctico de estudios flotantes:
La estructura flotante es la tcnica ms utilizada para aislar de las
vibraciones y ruidos de baja frecuencia los estudios de grabacin e incluso en
otras muchas construcciones. La idea es la de suspender el piso utilizando
materiales elsticos (como goma o corcho) entre ste y el suelo estructural,
incrementando de esta manera la aislacin a vibraciones con respecto a si no
se utilizara este diseo.
Existen varios mtodos de construccin de pisos flotantes. En las
figuras 4.1a y b se muestran dos de los ms comunes.
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(a) Capa continua
(b) Sistema de monturas aislantes
Fig.4.1 Mtodos ms comunes en construccin de estudios flotantes
En el caso de lafigura 4.1ase cubre toda la superficie estructural con elmaterial resilente, donde generalmente es utilizada lana mineral de
aproximadamente 25mm de espesor (al no estar comprimida). Sobre la lana se
dispone una capa de hormign con el peso suficiente para comprimir la lana
mineral de forma que esta alcance una frecuencia de resonancia en torno a los
100 Hz, lo que proporciona suficiente proteccin contra las vibraciones que se
puedan transmitir por la estructura del edificio. Entre ambas capas se suele
colocar una lmina de plstico o papel fieltro para evitar que la humedad del
cemento traspase la manta de lana. Entre los extremos de la losa de hormign
y las paredes es necesario agregar tambin un permetro de goma (neopreno)
para, de esta forma, tener el piso totalmente aislado de la estructura.
Concreto
Sueloestructural
Concreto
Maderacontrachapada
de
Materialresilente
Sueloestructural
Papelfieltro
Papel fieltro
Material
resilente
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En el caso de lafigura 4.1bse utilizan monturas de neopreno sobre las
cuales se monta una base de madera contrachapada de . Encima de esta se
coloca una capa de hormign teniendo entre estas una lmina de plstico o
papel fieltro para, igual que en el caso anterior, absorber la humedad quepueda contener el hormign y as proteger la madera contrachapada.
En la figura 4.2 se puede apreciar el detalle constructivo de este
mtodo.
Fig.4.2 Detalle de un piso flotante utilizando un sistema de monturasaislantes
Concreto de 4
Malla de refuerzo
Permetro de neopreno
Papel fieltro oplstico
Maderacontrachapada
de
Monturas deneopreno
Estructura
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Para tener una referencia se pueden conseguir, con las tcnicas descritas
anteriormente, atenuaciones de 20 dB a 100 Hz aproximadamente. En la
prctica estas atenuaciones se van degradando a un ritmo de un 10% en cada
dcada, producto del endurecimiento de las gomas.
4.7. Elementos de acstica variable:
Cuando se construye un recinto de grabacin para un fin especfico,
como por ejemplo exclusivamente para msica clsica, se puede disear con
cierta precisin buscando los materiales de acondicionamiento acstico
adecuados. Normalmente se construyen estudios multiusos, por lo tanto es
necesario poder variar a voluntad las condiciones acsticas de dicho recinto en
funcin del tipo de msica o programa que se pretenda registrar para as lograr
ptimos resultados. Ejemplos prcticos de la necesidad de elementos de
acstica variable son cuando el ingeniero se encuentra con el problema de
grabar voces ricas en armnicos; en este caso es preferible atenuar algo el
rango de frecuencias altas. Otro problema puede ser cuando se necesitan
grabar trompetas y trombones; estos suelen sonar muy speros y chillones
sobre los 7 KHz, donde tambin resulta prctico poder atenuar este rango de
frecuencias. A continuacin se describen algunas alternativas comunes para el
diseo de elementos de acstica variable:
- Cortinas: eran una alternativa bastante popular en los aos veinte durante eldesarrollo de la radiodifusin para conseguir una reverberacin baja,
fijndolas a las paredes. Durante ese tiempo se realizaron importantes avances
en acstica y se comprob que este tratamiento no era muy equilibrado en
frecuencias, atenuando fuertemente la reverberacin en el rango de
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frecuencias medias y altas, mientras que las frecuencias bajas se mantenan sin
alterar. Algunas dcadas despus los ingenieros acsticos volvieron a
utilizarlas. Ahora se preferan cortinas corredizas frente a una pared muy
reflectante. El efecto que se consigue con este diseo es el de tener un bajotiempo de reverberacin cuando las cortinas estn cerradas y viceversa,
pudiendo tener valores intermedios cuando las cortinas estn a medio cerrar.
Lafigura 4.3muestra el esquema de construccin de esta alternativa.
Fig.4.3 Sistema de cortinas para acstica variable
- Paneles mviles: es una alternativa muy verstil, econmica y popular. Se
utilizan para variar el comportamiento acstico de alguna rea especfica
dentro del estudio en caso de que sea necesario. Son muy tiles al grabarvoces, donde estos se ubican alrededor del locutor o cantante para secar esa
zona del estudio. Tambin es posible aislar acsticamente varias zonas dentro
del estudio cuando se necesitan grabar varias fuentes sonoras
simultneamente, debido a que estos paneles poseen generalmente una
superficie blanda (absorbente) y la otra rgida (reflectante); esta ltima
superficie hace que el panel pueda ser utilizado como pantalla acstica. La
figura 4.4 muestra el aspecto de un panel mvil tpico y tambin un panel
utilizado en Estudios del Sur, en Santiago de Chile.
Superficie reflectante
cortina cortina
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a) b)
Fig.4.4 Paneles mviles. a) tpico; b) panel utilizado en Estudios del Sur(ste posee un visor acstico para permitir la comunicacin visual)
- Elementos Rotatorios: son mdulos fijos que se montan en las paredes del
estudio. Rotndolos se consiguen distintas condiciones acsticas. Hay varios
tipos de elementos rotatorios que se han ideado, como por ejemplo el de la
figura 4.5a. Ac se muestra un corte de un panel que posee varias unidades
que tienen una cara plana absorbente y otra cilndrica reflectante. Con este
panel se puede aumentar la absorcin de la sala exponiendo la parte
absorbente y se puede aumentar la reverberacin y difusin de la sala con la
parte cilndrica reflectante, adems de poder combinar una serie de ambas
superficies.
Otra forma, similar a la anterior, es el de paneles planos giratorios, que
se abren para aumentar la absorcin de la sala y viceversa. Esta forma es ms
econmica que la anterior por su facilidad de construccin. Un corte de este
tipo de panel se muestra en lafigura 4.5b.
Superficie rgida reflectante (parte posterior)
Material absorbentecon gnero porencima
Pies
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La figura 4.5c muestra las curvas de tiempo de reverberacin versus
frecuencia de un pequeo estudio de video (623 m3) utilizando el panel de la
figura 4.5b en las dos situaciones extremas, totalmente abierto y totalmente
cerrado.
Fig.4.5 Sistemas de elementos rotatorios para acstica variable.a) elementos rotatorios; b) paneles giratorios; c) curvas de tiempo dereverberacin de un estudio de 623m3utilizando paneles giratorios
a)
b)
c)
TiempodeReverberacin[seg]
Frecuencia central en banda de octava [Hz]
PANELES CERRADOS
PANELES ABIERTOS
Superficie absorbente
Superficie reflectante
Eje de giro
Superficie reflectante
Superficie absorbente
Frente de onda
Frente de onda
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Paneles en persiana: son tambin un tipo de panel con elementos giratorios.
En este caso se tiene un panel construido con un fondo de material absorbente,
una cmara de aire y placas de algn material rgido (como tablas de madera)
abatibles, instalados en forma de persiana veneciana. Se puede construir unsistema en que las placas estn enlazadas por un sistema de apertura/cierre,
como un simple par de cordones o una palanca. Lafigura 4.6muestra el corte
de un panel de este tipo.
Fig.4.6 Sistema de paneles en persiana para acstica variable.
La figura 4.7 muestra un ejemplo del uso de paneles en persiana para
acstica variable en un estudio de grabacin. La fotografa corresponde a la
sala de msicos del estudio A de la productora audiovisual Sonus S.A.,
ubicada en Santiago de Chile.
Superficie rgida
Eje de rotacin
Pared
Material
absorbente
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Fig.4.7 Sistema de paneles en persiana en el estudio Ade Sonus S.A. (Santiago de Chile)
4.8. Absortores de baja frecuencia:
Las salas pequeas estn generalmente sujetas a problemas de
reverberacin de baja frecuencia que resultan desde las resonancias modales
de la misma sala. Debido a la larga longitud de onda de los sonidos de baja
frecuencia un absortor poroso requerira de mucho espacio para que pueda
absorberlos. Existen dos sistemas de absorcin de baja frecuencia muy
populares en estudios de grabacin, que se describen a continuacin.
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4.8.1.- Trampa para bajos:
Corresponde a una cavidad con una profundidad de 1/4 de la longitud
de onda de la frecuencia de diseo a la cual se desea mxima absorcin. En lafigura 4.8ase muestra un corte horizontal de este tipo de absortor.
a) b)
Fig.4.8 Trampa para bajos. a) Corte horizontal; b) Curvas de presin yvelocidad de partcula en la cavidad
Como se puede observar en lafigura 4.8b, la presin sonora en el fondo
de la cavidad es mxima a la frecuencia de diseo de 1/4 de longitud de onda.
En ese mismo punto la velocidad de partcula es nula. En la boca se produce el
estado inverso: la presin es nula y la velocidad de partcula es mxima, lo
que resulta en dos fenmenos interesantes. Primero, la presencia de algn
material absorbente en la boca (como fibra de vidrio de alta densidad) ofrece
gran friccin debido a la rpida vibracin de las partculas de aire resultando
la mxima absorcin en esa frecuencia. Segundo, la presin nula en la boca
constituye un vaco que tiende a absorber energa de las reas circundantes.
Fibra de vidrio
Presin
Velocidadde
partcula
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Como era de esperarse el efecto de trampa para bajos ocurre tambin
para los mltiplos impares de /4. Para absorber frecuencias muy bajas se
requiere de grandes profundidades de la cavidad. Por ejemplo, 1/4 de la
longitud de onda de 40 Hz es 2.15 m. Se pueden utilizar espacios desocupadoscontiguos al estudio para convertirlos en trampas para bajos. En la figura 4.9
se muestra una esquina de la sala de msicos de Sonus S.A. donde se utilizan
trampas para bajos cubiertas de un gnero acsticamente transparente. En la
figura 4.7 precedente tambin hay otra, entre los dos mdulos de paneles
absorbentes en persiana
Fig.4.9 Trampas para bajos utilizadas en Sonus S.A.
4.8.2.- Absortor diafragmtico:
Tambin es conocido como absortor de membrana. Consiste
simplemente en una membrana robusta sobre un bastidor que la separa de la
pared, creando una cavidad de aire. Cada absortor de membrana tiene una
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frecuencia fundamental de oscilacin determinada por el peso y flexibilidad
del material de la membrana y la distancia de la cavidad de aire. Cuando un
frente de onda cerca de esta frecuencia incide sobre el absortor, la membrana
se pone en movimiento. Este movimiento pone a su vez al aire de la cavidadtambin en movimiento. La resistencia ofrecida por el aire de la cavidad,
combinada con el amortiguamiento de la misma membrana ayuda a disipar y
absorber la energa del frente de onda incidente.
El rango de frecuencias efectivo de absorcin puede incrementarse
recubriendo el interior de la cavidad con algn absortor poroso (como fibra de
vidrio). Esto tiende a aplanar su curva de absorcin. Para disear un
absortor de membrana se debe utilizar la siguiente expresin:
sfd
= 2
0
358220[cm]
donde:
d = profundidad de la cavidad de aire [cm]
f0 = frecuencia de resonancia [Hz]
s = densidad superficial del panel [Kg/m2]
Un ejemplo prctico de diseo es un panel de cholgun de 3.2 mm. de
espesor, cuya densidad superficial es de 3.2 Kg/m2. Se pretende tener mxima
absorcin a los 100 Hz. Por lo tanto la profundidad de la cavidad es:
d =2.3100
3582202
= 10.53 [cm]
(4.1)
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En la figura 4.9a se muestra el corte vertical de un absortor de
membrana y en lafigura 4.9bse muestra una curva de absorcin tpica con y
sin material absorbente en la cavidad.
a) b)
Fig.4.9 Absortor diafragmtico. a) Corte vertical;b) Curvas de absorcin con y sin absortor en la cavidad
Material absorbente
Panel resonador
F [Hz]
Sin absortor
Con absortor
d
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5.- CARACTERSTICAS ACSTICAS GENERALES DE LOS
CONTROLES
El ingeniero de grabacin en la sala de control es responsable de evaluar
los sonidos provenientes desde los monitores. l debe juzgar la calidad del
sonido, lo que envuelve irregularidades en respuesta de frecuencia, cambios de
nivel, distorsin, etc. Por esto el ingeniero necesita un ambiente que sea
absolutamente neutral. El enlace acstico entre los monitores y los odos del
ingeniero no debe agregar ningn cambio perceptual. Cuando una persona
escucha en una habitacin corriente el trabajo realizado en una sala de control,dicha habitacin agrega una textura propia especial al programa reproducido,
de acuerdo a sus propiedades acsticas. Entonces, es necesario que la sala de
control cumpla con los requerimientos que se mencionaban, para que no exista
otra textura ms superpuesta a la de una sala corriente. Adems es preciso
normalizar estas condiciones acsticas en el diseo de toda sala de control,
para que un ingeniero pueda realizar labores en cualquiera de ellas y sentir un
ambiente acstico familiar de trabajo.
Para realizar una correcta evaluacin del sonido que est siendo
registrado (en el caso de una grabacin) es necesario que existan tres cosas:
1. Transductores (altavoces de monitorizacin) fieles y efectivos.
2. Un equipamiento electrnico (consola de mezcla, procesadores, etc.) de
calidad.
3. Un ambiente acstico que no coloree el sonido.
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Cualquier fallo en estos elementos repercutir sin duda en el material
escuchado por el tcnico y, por lo tanto, en las decisiones que ste tome acerca
de la grabacin sonora, llegando a producir una degradacin de la calidad del
material grabado.
En un control de gran volumen, el sonido directo alcanza al ingeniero, y
las reflexiones de las paredes y cielo le llegan considerablemente retrasadas
debido a la distancia existente entre ste y dichas superficies. Si en cambio el
control es pequeo, las reflexiones alcanzan al tcnico muy prximas con
relacin al sonido directo. Esta diferencia entre los tiempos de separacin del
sonido directo y las primeras reflexiones es muy importante desde el punto de
vista del mecanismo de la audicin y su capacidad de integrar sonidos.
Cuando el sonido directo y las reflexiones llegan con una separacin de hasta
60 ms. el odo humano los fusiona como un nico sonido. Si el sonido
reflejado llega sobre los 60 ms. despus del sonido directo y en forma aislada
se percibe como un eco, mientras que si existen muchas reflexiones esto se
escucha como una reverberacin. El fenmeno anterior es conocido como
efecto Haas, tambin llamado efecto de precedencia. Es deducible de lo
mencionado anteriormente que es importante la colocacin en forma simtrica
de los altavoces de monitorizacin desde el eje de visualizacin del ingeniero,
debido a que, si no es as, es probable que hayan problemas de localizacin en
la imagen estreo de la seal monitoreada.
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5.1. Sistema de monitoreo [3]:
El sistema de monitoreo que se utilice puede incidir considerablemente
en el sonido percibido por el ingeniero. Actualmente existen dos mtodos demonitoreo, el de campo cercano y el de campo lejano.
5.1.1.- Monitoreo de campo cercano:
El sistema de campo cercano consiste en ubicar los altavoces separados
por aproximadamente 1 m. a la altura de los odos y cerca de la posicin de
escucha formando ngulos de 60 con la lnea que los une (tringulo
equiltero) . Esto permite que el operador escuche principalmente el sonido
directo de los altavoces minimizando la interaccin de la sala. Las ventajas de
este sistema son que es bastante prctico y fcil de implementar y, en manos
de un buen sonidista, entrega una muy buena respuesta del sistema. La
principal desventaja es que el espacio estreo es muy pequeo y basta con que
el sonidista mueva su cabeza para que esta imagen sea significativamente
modificada.
5.1.2.- Monitoreo de campo lejano:
El sistema de campo lejano consiste en ubicar los altavoces en las
paredes de la sala de control. Esto implica empotrar y aislar mecnicamentelos altavoces de la estructura de la pared, de otra forma esta podra actuar
como un radiador de baja frecuencia. Las ventajas de este sistema son que
agranda el espacio estreo de la sala de control, permitiendo que ms personas
tengan una buena percepcin de la imagen estreo. Sin embargo, al agrandar
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el campo sonoro ste se ve mucho ms influenciado por la sala, lo que
requiere de un tratamiento acstico del recinto ms delicado. Sus desventajas
son: es un sistema que requiere de mayor potencia, mayores altavoces, ms
espacio fsico y los altavoces deben ser mecnicamente aislados de laestructura de la sala, lo que puede llegar a ser bastante ms caro.
5.2. Niveles de ruido:
Es importante que el entorno de la sala de control sea silencioso. Para
sistemas monofnicos la situacin no es tan crtica, pero para sistemas estreo
el ruido de fondo constituye un elemento distractor bastante distorsionante. Un
nivel de ruido de NR-15 es aceptable para la sala de control de un estudio de
grabacin digital.
5.3. Diseo general de salas de control:
Para un buen diseo de salas de control es necesario tener en cuenta
varios fenmenos fsicos que ocurren en el interior de una sala cerrada.
Primero, se debe considerar la respuesta en frecuencia de la sala, representada
por sus modos normales de vibracin. Se sabe que salas de geometra
rectangular con paredes paralelas tienden a realzar ciertos modos normalesque tienen relacin con las dimensiones de la sala, produciendo una respuesta
indeseada. Para evitar este problema es preferible disear salas con geometra
irregular con caractersticas especiales que utilizan las reflexiones para
generar un campo difuso y un campo slo de sonido directo. Si bien el efecto
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Haas consta de la fusin del sonido directo con el retardado y por lo tanto un
incremento en la sonoridad, se produce un efecto destructivo con respecto a la
caracterstica del sonido percibido. El fenmeno que se produce es conocido
comofiltro peineta, que consiste en la cancelacin peridica de frecuencias enla curva de respuesta de la sala, debido a la superposicin de un sonido con
una versin retardada del mismo. La figura 5.1 muestra una curva tpica de
este efecto.
Fig.5.1 Curva tpica del efecto filtro peineta
En una sala de control existen varias posibilidades de reflexiones
tempranas (antes de 60 ms) de las distintas paredes de la sala. La combinacin
del sonido directo con estas reflexiones, con sus respectivos retrasos y las
consecuentes combinaciones de las mismas reflexiones entre s, producen
superposiciones constructivas y destructivas significativas sobre la precisin
en la percepcin de la imagen estreo y la respuesta de la sala. Para solucionar
el problema de las reflexiones problemticas es posible colocar material
absorbente en las reas donde inciden, siempre y cuando se mantenga un
tiempo de reverberacin adecuado en la sala. Otra forma de mejorar la
Nivel relativo[dB]
f [Hz]
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Mediante equipos sofisticados basados en medidas por
microprocesador, como lo es un analizador TEF 5 de la empresa Crown
International, se puede medir el patrn de energa reflejada en la posicin del
operador, que describe el intervalo temporal inicial (ITI)6
del sonido reflejado.En el control, este intervalo se consigue mediante la supresin de las
reflexiones iniciales procedentes de las superficies ms prximas,
favoreciendo las que llegan despus de los 15 ms. de la seal directa,
procedentes de las superficies posteriores del local.
En las caractersticas de la audicin de un registro musical, el cerebro
juzga la forma y el tamao del espacio en que se grab dicha msica. El ITI le
permite a un auditor determinar este espacio, lo que se puede considerar como
un efecto beneficioso. En un estudio de grabacin (sala de msicos) este
intervalo debe ser corto, ya que las reflexiones procedentes de superficies
prximas son recogidas por el micrfono que est tambin prximo (figura
5.2). Es importante que el ingeniero en el control escuche el ITI del estudio,
en el sonido procedente de los monitores. En las salas de control tradicionales
esto no es posible, ya que el ITI del estudio est enmascarado por el del
control, por lo que es necesario que el espacio en la sala de control sea ms
largo que en el estudio y as el ITI en el estudio sea menor que el del control y
el tcnico pueda escuchar el del estudio.
5TEF= Time-Energy-Frequency (grfico 3D de tiempov/s energav/sfrecuencia)6Es el lapso que existe entre la llegada del sonido directo y la primera reflexin
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Fig.5.2 Rayos de sonido directo y reflejado, en el control y estudio
El sonido directo recibido por el ingeniero le indica que los monitores
son la fuente de sonido. El sonido que viaja hacia la parte posterior del recinto
se refleja y vuelve hacia la fuente, tendiendo a disiparse por la absorcin de la
pared frontal. Uno de los requerimientos de un control LEDE es que la mitad
posterior de la sala sea difusa. Para esto se recomienda utilizar difusores de
residuos cuadrticos (QRD) o de raz primitiva (PRD), debido a sus excelentes
cualidades de difusin. Algunos rayos se reflejan muchas veces, tendiendo aprolongar el tiempo que tarda la energa reflejada en alcanzar al ingeniero de
audio. El sonido difuso llega bastante despus. Debido a esto las reflexiones
de la sala de control no enmascaran las que provienen del estudio procedentes
del suelo, paredes, etc., junto con el sonido directo.
El sonido difuso que llega del fondo del control no suena como eco,
porque se recibe dentro de la zona de fusin de Haas. En esta se integra el
sonido directo con el reflejado y el sonido directo es aparentemente ms
fuerte. El ingeniero tiene entonces la impresin de estar en un recinto mayor.
La representacin de la energa con el tiempo es muy til para definir una sala
de control LEDE (verfigura 5.3).
CONTROL ESTUDIO
Directo
ReflejadoReflejado
Directo
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Densidadde
energa
Fig.5.3 Densidad de energa v/s tiempo en una sala de control LEDE
El tiempo que va desde 0 a t1es el necesario para que el sonido viaje
desde el altavoz al ingeniero. Las reflexiones procedentes de la parte delantera
de la sala que llegan al ingeniero entre t1y t2ven reducido su nivel en la sala
LEDE por las reas de recubrimiento absorbente. En t2 llega al ingeniero la
primera reflexin significativa de la parte posterior, seguida de una segunda en
t3y una tercera en t4. Despus de t4se tiene la cada del campo sonoro difusoreverberante de la sala.
Se han realizado muchos estudios sobre el comportamiento de este tipo
de salas de control. Davis [4]afirma toda la teora expuesta anteriormente en su
paper del ao 1980 sobre los efectos psicoacsticos en las salas de control
LEDE. Wrightson [5] expone que para crear un ambiente de monitoreo ms
preciso es necesario eliminar las reflexiones de alta amplitud y retener slo
difusin del tipo de Schroeder. El uso de este tipo de difusin puede resultar
en campos sonoros excepcionalmente homogneos y fue recomendado en el
paper original sobre salas LEDE mencionado anteriormente [4]. Se comprob
experimentalmente que las reflexiones de alta amplitud encontradas en
Sonido directo
ITI1 reflexin significativa
2 reflexin significativa
3 reflexin significativa
Sonido difuso
Intervalo fuente-micrfono
tiempo0 t1 t2 t3 t4
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algunas salas de control no permiten una precisa percepcin de la imagen
sonora. Esta imagen puede crecer hasta en 3.8 veces sin las reflexiones de alta
amplitud y es ms significativo para un tipo de seal hablada que para una
seal musical.
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PROYECTO DE UN ESTUDIO DE GRABACIN PARA LA
UNIVERSIDAD AUSTRAL DE CHILE
6.- EMPLAZAMIENTO
El lugar donde se proyecta construir el nuevo estudio de grabacin del
Instituto de Acstica de la Universidad Austral de Chile se encuentra ubicado
en el Campus Miraflores de la Facultad de Ciencias de la Ingeniera,
especficamente en el sector de Ciencias Bsicas (figura 6.1). El lugar est
rodeado por oficinas y laboratorios pertenecientes a varios Institutos de la
Facultad, adems de un edificio que alberga salas de clases.
Fig.6.1. Mapa del emplazamiento del estudio de grabacin
1
2
3
4
LEYENDA MAPA
1 Estudio de grabacin(en proyecto)
2 Instituto de Acstica
3 Laboratorio de Acstica
4 Salas de clases
hacia General Lagos
hacia Bueras
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7.- GEOMETRA
Los aspectos geomtricos del recinto, como volumen, forma y
dimensiones se han escogido teniendo en cuenta diversas consideraciones de
distinta naturaleza; principalmente condiciones acsticas, de utilizacin yeconmicas.
7.1.- Sala de control:
7.1.1.- Volumen del control:
No existen leyes fsicas que nos impongan un determinado volumen
para una sala de control, pero se sabe que un gran porcentaje de estas vara
entre 30 y 150 m3. En nuestro caso se ha tenido especial cuidado en disear un
espacio amplio donde puedan trabajar varias personas en forma simultanea,
sobre todo considerando que cada vez es mayor el nmero de msicos
(guitarristas, tecladistas, etc.) que, para evitar el monitoreo por audfonos,
desean grabar escuchando desde el control. De esta forma se ha llegado a un
volumen total de 102 m3.
7.1.2.- Forma y dimensiones del control:
Se ha optado por utilizar una forma trapezoidal, simtrica con respecto
al eje del ingeniero, ancha en la parte delantera y ms angosta en la posterior,como se muestra en la figura 7.1.
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b)
b)
Fig.7.1. Formas y dimensiones interiores de la sala de control.a) corte vertical; b) planta
a)
7.2
5
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37
Esta forma, ampliamente difundida, permite evitar que se produzcan
ondas estacionarias y contribuye a asegurar una buena distribucin de los
primeros 25 modos normales de vibracin, los cuales se encuentran bajo los
133 Hz y por ende ayudar a conseguir una curva caracterstica ms plana. Porla misma razn se ha inclinado el techo en aproximadamente 5, obtenindose
la menor altura en la pared del visor acstico. Tambin se ha tomado en
cuenta el grfico de Bolt, el cual nos permite encontrar las dimensiones para
una adecuada distribucin de los modos. Si promediamos las dimensiones de
nuestra sala la proporcin ser 1 : 1.2 : 1.5 (z : x : y).
Don Davis sugiere que la cabeza del ingeniero se ubique a 2.5m del
techo, de las paredes laterales y de la pared posterior, lo que permite que la
diferencia de tiempo entre el sonido directo y la primera reflexin desde la
pared posterior sea aproximadamente 20ms, integrndose (por efecto Haas) el
total de las reflexiones en un solo sonido.
7.1.3.- Resumen de datos del control:
Descripcin Superficie [m2]Suelo 27Cielo 27.1
Pared del visor 22.6Pared lateral A 18.1Pared lateral B 18.1Pared posterior 20.2Superficie total 133.2
Volumen 102 m3
Tabla 7.1. Datos de la sala de control
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7.2.- Estudio y cabina de aislacin:
7.2.1.- Volumen del estudio y cabina:
El volumen de un estudio de grabacin debe escogerse con el objetivo
de crear condiciones acsticas adecuadas. En este sentido es importante que
exista relacin entre la sonoridad de la fuente y el tamao del recinto. Dado
que el nivel de presin sonora de la msica en general depende del nmero de
msicos el volumen del recinto depender del nmero de estos. En la tabla 7.2
se muestra el volumen recomendado para algunos recintos.
Tipo de sala Volumen mnimo [m3] Volumen mximo [m3]Sala de concierto 6.2 10.8
Sala de cine 2.8 5.1Sala de conferencia 2.3 4.3
Estudio de grabacin 28.2 -
Tabla 7.2. Volumen recomendado por persona para distintos recintos
Este estudio se ha diseado con un volumen de 160 m3, lo que permite
albergar a pequeos grupos musicales de no ms de seis msicos. Tambin se
ha considerado una cabina de aislacin para secciones de vientos o percusin,
la cual posee un volumen de 37.9 m3.
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7.2.2.- Forma y dimensiones del estudio:
En la determinacin de la forma y dimensiones del estudio se ha tenido
especial cuidado en evitar las superficies paralelas, as como tambin larelacin entre sus dimensiones, ya que si estas son iguales o mltiplos entre s
se produce una mala distribucin de los modos normales de la sala. Dadas las
formas y dimensiones del recinto se espera que los primeros 25 modos
normales de vibracin, los cuales se encuentran bajo los 93 Hz, estn
uniformemente distribuidos y, por consiguiente, la respuesta de la sala sea ms
plana. En la figura 7.2 se puede apreciar la vista de planta del estudio y la
cabina.
Fig.7.2. Forma y dimensiones interiores del estudio y cabina
115
129
105
101
107
64
99
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7.2.3.- Resumen de datos del estudio y cabina:
Descripcin Superficie estudio [m2] Superficie cabina [m2]
Suelo 48.4 12.8Cielo 48.6 12.9Pared visor 28 16
Pared lateral A 17 5.1Pared lateral B 15.2 11.8Pared posterior 29.7 11.9
Superficie total 187 70.5Volumen 160 m3 37.9 m3
Tabla 7.3. Tabla resumen datos del estudio y cabina
7.2.4.- Planta del estudio de grabacin:
En el Anexo B podemos apreciar la planta total del estudio de
grabacin, as como las dependencias mnimas para su adecuadofuncionamiento y las dimensiones ms importantes. El recinto, en su totalidad,
ocupa una superficie de aproximadamente 200 m2 distribuidos en: sala de
control, estudio, cabina de aislacin, mantencin, oficina, bodega, comedor,
hall y pasillo.
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8.- AISLAMIENTO ACUSTICO
Es evidente que en un recinto para la grabacin de sonido el adecuado
aislamiento sonoro es una necesidad primordial, sobre todo si consideramos elamplio rango dinmico con que se trabaja actualmente gracias al aporte de la
grabacin digital. En la prctica ello se traduce en evitar la transmisin sonora
tanto area como estructural entre los diversos espacios. Es decir, debemos
evitar que los ruidos externos penetren en el estudio y en el control o, por el
contrario y dependiendo del emplazamiento del recinto, se debe evitar
producir molestias a los vecinos dados los altos niveles de presin sonora con
que en algunas ocasiones se trabaja. As tambin se debe evitar la transmisin
sonora entre el estudio y el control.
8.1.- Niveles de ruido de fondo del lugar de emplazamiento:
Las mediciones se efectuaron un da lunes entre las 16:00 hrs. Y las
19:00 hrs. En condiciones normales de trfico de alumnos. Los niveles
medidos se muestran en la tabla 8.1, datos con los que se obtiene un nivel de
51 dB.
Frecuencia [Hz] 125 250 500 1000 2000 4000 Ltotal
Nivel de presin sonora [dB] 44 45 45.5 41.5 42.2 33.5 51
Tabla 8.1. NPS de ruido ambiente zona de emplazamiento
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8.2.- Determinacin de la aislacin requerida:
Debido al bajo ruido de fondo, a las salas de clases, oficinas y
laboratorios que rodean el lugar se estima que la aislacin del recinto debe serexigente, ya que en l se generarn niveles de hasta 100 dB para el caso de
msica Rock, por cuanto el criterio debe ser no alterar las condiciones actuales
de ruido de fondo del sector.
8.2.1.- Aislacin a fuentes de ruido externas:
Considerando que este recinto se utilizar para la grabacin tanto de la
palabra como msica y que adems se proyecta instalar un sistema de
grabacin digital se han definido los mximos niveles de ruido admisibles,
tanto en el estudio como en el control, en base al criterio NR-15, cuyos
valores equivalentes en dBse muestran en la tabla 8.2.
Frecuencia [Hz] 125 250 500 1000 2000 4000 Ltotal
NPS Indice NR-15 [dB] 35.7 25.9 19.4 15 11.7 9.3 36.3
Tabla 8.2. NPS en bandas de octava correspondiente al ndice NR-15
A partir de los datos anteriores podemos determinar la aislacin que se
requiere para alcanzar los bajos niveles de ruido deseados en el estudio.
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Frecuencia [Hz] 125 250 500 1000 2000 4000TL requerido [dB] 8.3 19.1 26.1 26.5 30.5 24.2
Tabla 8.3. Aislacin requerida en bandas de octava para el interior del
estudio
Y en banda ancha:Aislacin= 51 36.3 = 14.7 dB
Considerando un factor de seguridad de 5 dB tenemos que la aislacin
necesaria es de 19.7 dB. Segn estos clculos la aislacin requerida no esexigente, puesto que una puerta de madera de 75 mm con 35 Kg/m2 de
densidad superficial presenta un aislamiento a ruido areo de 33.3 dB. Sin
embargo, como se ha expresado, debemos tratar de no alterar en lo posible los
niveles de ruido ambiente en el sector.
8.2.2.- Aislacin hacia el exterior:
Para cumplir con el objetivo mencionado tomaremos el criterio NR-45
como los mximos niveles admisibles producto de la transmisin desde el
interior del estudio hacia los pasillos de circulacin exteriores.
Para efectuarse los clculos necesarios tomaremos como referencia los
niveles por banda de octava de la curva de espectro musical MS-95 y,
anlogamente al proceso anterior, podremos determinar la aislacin requeridaen este caso (ver tabla 8.4).
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Frecuencia [Hz] 125 250 500 1000 2000 4000 Ltotal
NPS curva MS-95 [dB] 83 89 89 88 86 83 95
NPS curva NR-45 [dB] 61.1 53.6 48.6 45 42.2 40 62.2
Aislacin requerida [dB] 21.9 35.4 40.4 43 43.8 43
Tabla 8.4. Aislacin requerida en bandas de octava para el exterior
Y en banda ancha: Aislacin= 95 62.2 =32.8 dB
Nuevamente, tomando un factor de seguridad de 5 dBobtenemos que la
aislacin necesaria debe estar comprendida entre 32.8 y 37.8 dB.
Luego, esta ltima es la aislacin requerida para los muros que dan al
exterior del estudio, debido a que es ms exigente que la de la tabla 8.3.
8.2.3.- Aislacin entre el control y el estudio:
Recordemos que se han definido los niveles de ruido en el control
conforme al ndice NR-15, por lo tanto se debe procurar que la transmisin
desde el estudio no supere el mximo nivel definido por esta curva, esto es
35.7 dB. Resolviendo este problema tambin se habr resuelto la situacin
inversa, ya que los niveles en el control son ms bajos que los que
normalmente habran en el estudio y debieran estar definidos por la curva
MS-85.
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Frecuencia [Hz] 125 250 500 1000 2000 4000 Ltotal
NPS curva MS-95 [dB] 83 89 89 88 86 83 95
NPS curva NR-15 [dB] 35.7 25.9 19.4 15 11.7 9.3 36.3
Aislacin requerida [dB] 47.3 63.1 69.6 73 74.3 73.7
Tabla 8.5. Aislacin requerida en bandas de octava para el control
Y en banda ancha:Aislacin= 95 36.3 =59.3 dB
8.3.- Determinacin del sistema de construccin de las superficies lmites:
De acuerdo a la literatura citada [6]existen varios sistemas constructivos
que permiten obtener la aislacin a ruido areo requerida, la cual se estim
segn los clculos de la seccin 8.2.2. Sin embargo se han descartado algunos
de ellos debido al costo econmico (Hormign 0292PVC) y otros por estar
compuestos por materiales poco utilizados en nuestra regin.
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8.3.1.- Aislacin de los muros:
Se cree que la aislacin requerida la podra proporcionar una variacin
al sistema 0284PVC7
. Se propone utilizar una pared de ladrillos y hormignarmado con una cavidad de aire entre ellos y un espesor total de 43 cm. Se
puede comprobar que una estructura de este tipo permitira, bajo las
condiciones aqu dadas, obtener un nivel de 40 dB,en el exterior, lo que est
por debajo de los 62.2 dB de mximo nivel permitido en el exterior
(ver tabla 8.6). El clculo de prdidas de transmisin (TL) se ha efectuado
inicialmente mediante el uso de la teora expuesta en elAnexo A; sin embargo
en algunos casos (como el del sistema que aparece en la tabla 8.6) no es
posible modelar fcilmente el comportamiento acstico de aislacin de un
muro, debido a que las frecuencias crticas de cada pared son muy bajas (del
orden de 100 Hz), lo que limita el anlisis slo hasta la menor de dichas
frecuencias.
Es por lo anterior que se recurri a la ayuda de un software capaz de
recibir los datos fsicos y constructivos de los materiales que componen el
muro (densidad, mdulo de Young, factor de prdida, etc.) y graficar su curva
de TL correspondiente. El software utilizado se llama INSUL v4.8 de la
empresa neozelandesa Marshall Day Acoustics (www.marshallday.com),
obtenido por su proveedor en Amrica, Navcon Engineering Consultants
(www.navcon.com). Este software tambin entrega los resultados tabulados en
bandas de octava, 1/3 de octava y el STC correspondiente.Como se mencionaba anteriormente, la aislacin acstica en frecuencia
expuesta en la tabla 8.6 fue modelada con el software; los otros sistemas
constructivos fueron modelados por tablas segn la referencia [6].
7PVC = Paramento Vertical Compuesto (muros, paredes, etc.)
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Frecuencia [Hz] 125 250 500 1000 2000 4000 Ltotal
NPS curva MS-95 [dB] 83 89 89 88 86 83 95
Aislamiento muro [dB] 47 52 60 68 77 85
NPS [dB] 36 37 29 20 9 -2 40
NPS en los pasillos8[dB] 44.6 45.6 45.6 41.5 42.2 33.5 51.3
Tabla 8.6. NPS en los pasillos utilizando el sistema de construccinpropuesto para los muros exteriores
8.3.2.- Aislacin del techo:
Para cumplir con los requerimientos de aislacin se debe utilizar en esta
superficie una losa de hormign armado de 10 cm de espesor, con unadensidad superficial de 260.6 Kg/m2, similar a 0374PHC9, sistema que, como
se muestra en la tabla 8.7, es suficiente para lograr el objetivo.
8Incluye ruido de fondo9PHC = Paramento Horizontal Compuesto (Pisos, cielos, etc.)
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Frecuencia [Hz] 125 250 500 1000 2000 4000 Ltotal
NPS curva MS-95 [dB] 83 89 89 88 86 83 95
Aislamiento 0374PHC [dB] 37 36 45 52 60 67 -
NPS [dB] 46 53 44 36 26 16 54.3
NPS en los pasillos10[dB] 48.1 53.6 47.8 42.6 42.2 33.6 55.9
Tabla 8.7. NPS en pasillos exteriores utilizando el sistema 0374PHC
8.4.- Aislacin entre Control y Estudio:
La aislacin entre estos recintos depender fundamentalmente del visor
acstico que sea diseado, puesto que si bien un muro de bloques de
hormign, como el sistema 0110PVC posee una adecuada prdida de
transmisin (ver tabla 8.8) es muy difcil obtener idnticos resultados
aadiendo una ventana, la cual posee una aislacin considerablemente menor.
10Incluye ruido de fondo
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Frecuencia [Hz] 125 250 500 1000 2000 4000 Ltotal
NPS curva MS-95 [dB] 83 89 89 88 86 83 95
Aislamiento 0110PVC [dB] 63 72 74 85 91 93 -
NPS en el Control [dB] 20 17 15 3 0 0 22.7
Tabla 8.8. NPS en el Control utilizando el sistema 0110PVC
8.4.1.- Clculo del aislamiento mixto de la pared Estudio-Control:
Considerando una pared doble de 50 cm de espesor de densidad
superficial 650 Kg/m2, compuesta por bloques de hormign, ladrillo, lana de
vidrio, una cavidad de 12 cm, similar al descrito por 0110PVC y un visor de
doble vidrio con espesores de 6 mmy 9 mm, similar al descrito por 0032V no
se logra la aislacin necesaria (ver tabla 8.9). Sin embargo, se debe tomar en
cuenta que en la sala de control se debe trabajar con niveles de presin sonora
de 85 dB(A) aproximadamente y por consiguiente el efecto de transmisin
sonora desde el estudio debiera de tener un efecto mnimo. En todo caso, el
sistema de vidrios que se pretende utilizar es superior en rendimiento que el
sistema recin aludido (similar al 0032V), debido a que se incorpora adems
un tercer vidrio (de 15mm). Segn estudios que se han hecho, existe unamejora en la prdida de transmisin principalmente bajo la regin de
resonancias del sistema masa-aire-masa y en la vecindad del dip de
coincidencia.
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Para calcular el aislamiento mixto en una particin compuesta debemos
utilizar la siguiente ecuacin:
=
=
n
i
ii
T
S
STL
1
log10
[dB]
donde:
TL = Prdida de transmisin de la particin compuesta [dB]ST =superficie total de la particin compuesta [m
2]Si = superficie de la i-sima particin [m
2]n = nmero de particiones (adimensional)
i = coeficiente de transmisin de la i-sima particin =
1010iTL
(adimensional)
Con esto es posible obtener los resultados que muestra la siguiente tabla.
Frecuencia [Hz] 125 250 500 1000 2000 4000 Ltotal
TL sistema 0110PVC [dB] 63 72 74 85 91 93 -
TL sistema 0032V [dB] 36 45 58 59 55 66 -
TL compuesto [dB] 45.3 54.3 66.6 68.3 64.3 75.3 -
NPS curva MS-95 [dB]83 89 89 88 86 83 95
NPS en el Control [dB] 37.7 34.7 22.4 19.7 21.7 7.7 39.7
Tabla 8.9. Aislamiento mixto entre Estudio y Control
(8.1)
(8.2)
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Para los clculos de la tabla anterior se utilizaron los siguientes datos:
Superficie total de la pared : 22.68 m2 Superficie de hormign : 20.04 m2 Superficie del visor acstico : 2.64 m2
8.5.- Diseo de Muros:
8.5.1.- Muros exteriores:
En consideracin a los clculos efectuados, el permetro tanto del
estudio como de la sala de control se construir bsicamente con paredesdobles de albailera de hormign y ladrillo reforzada, utilizando para ello en
el exterior ladrillo rejilla super flaco (24x17.5x7 cm) y en el interior
hormign armado de 11.5 cm. de espesor, con una cavidad de aire de 10 cm.
La cara exterior del muro ser recubierta con una capa de estuco con aditivo
hidrfugo Sika 1de 2 cm. (verfigura 8.1).
Fig.8.1. Corte vertical de los muros exteriores
Estuco conhidrfugo
(2 cm)
Ladrillo Rejilla
Super Flaco
Cmarade aire
Estuco Afinado(2 cm)
HormignArmado
EXTERIOR INTERIOR
10 cm
43 cm
17.5 cm 11.5 cm
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8.5.2.- Muro Estudio-Control (Estudio-Cabina):
Este muro estar constituido por un visor acstico y por una pared de
hormign de 20 cm. de espesor junto a otra de ladrillo rejilla super flaco, conuna separacin de 12.5 cm., agregando entre ellas una capa de lana de vidrio
de 2.5 cm. (verfigura 8.2).
Fig.8.2. Corte vertical del muro Estudio-Control (Estudio-Cabina)
8.5.3.- Diseo del Visor Acstico:
El visor acstico tendr unas dimensiones de 2.4m. x 1.1m. para la sala
de control y de 2m. x 1m. para la cabina de aislacin. Ambos estarn
constituidos por 3 vidrios de distinto espesor, lo cual minimiza el efecto de
coincidencia en las frecuencias de resonancias. Con el fin de disminuir el
efecto de las ondas estacionarias perpendiculares a la superficie de los vidrios,
ESTUDIO
54 cm
10 cm
20 cm 17.5 cm
Estuco Afinado(2 cm)
Ladrillo RejillaSuper Flaco
Cmarade aire
HormignArmado
Lana de Vidrio(2.5 cm)
Estuco Afinado(2 cm)
CONTROL
CABINA
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estos debern ser montados no paralelos entre s. Los ngulos de inclinacin
escogidos debern evitar los reflejos indeseados tanto de luz como de sonido.
Se utilizarn vidrios de 15, 6 y 10 mm., respectivamente, montados en forma
aislada sobre marcos independientes con una separacin media entre ellos de12 y 23 cm. El vidrio de 6 mm. ser de cristal corriente y los de 15 y 10 mm.
sern de cristal laminado. Este ltimo tipo de cristal posee una lmina
adhesiva incolora (similar a la de los parabrisas de automviles) que acta
como capa viscoelstica, lo que hace que tenga un factor de prdida mayor
que los cristales corrientes y por lo tanto una mayor eficiencia de la aislacin
en y sobre la frecuencia crtica de cada uno de ellos. El espacio de los marcos
entre los vidrios se rellenar con lana mineral sobre la cual se instalar una
placa metlica perforada, evitando as que exista un campo reverberante en las
cavidades formadas por los vidrios, lo que aumenta la aislacin sonora media
en 6 o 7 dB[6](verfigura 8.3).
Fig.8.3. Corte vertical de uno de los visores acsticos
15mm
6mm
10mm
Pared deHormign Armado
Pared deLadrillo
Placa metlicaperforada
Lana mineral
Juntura de
neopreno Marco demadera
ESTUDIO CONTROL
CABINA
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8.6.- Diseo de Puertas:
El acceso tanto al control como al estudio se ha diseado en forma
idntica, el cual consiste en un sistema de doble puerta.La puerta exterior se compone de dos planchas de acero de 2 mm.
separadas por una distancia de 2 cm. y soportadas por un bastidor rgido del
mismo material. Al lado exterior de esta puerta se montar una plancha de
terciado decorativo de coige de 3.5 mm. Por el lado interior se montar un
bastidor de pino (de escuadra 1x2) relleno de fibra de vidrio de 25 mm., que
ser cubierto por una tela de osnaburgo (material acsticamente transparente).
La puerta interior se compone de dos planchas de acero, una de 4 mm. y
otra de 3 mm. separadas y soportadas de la misma manera que la puerta
exterior. En ambas caras de esta puerta se montar tambin planchas de
terciado decorativo de coige de 3.5 mm.
La fibra de vidrio permite tener absorcin en la cavidad para evitar que
ah exista un campo reverberante, lo que ira en desmedro de la aislacin
acstica del sistema de puertas. Las dimensiones de las puertas son de 2x1 m.
El aislamiento acstico que tiene este sistema corresponde a un STC 1154 se
muestra en la siguiente tabla12:
Frecuencia [Hz] 125 250 500 1000 2000 4000
TL Sistema de Puertas [dB] 50 54 58 61 52 56
Tabla 8.10. Aislamiento acstico del sistema de puertas dobles
11STC = Sound Transmisin Class (curvas de caracterizacin del aislamiento acstico a ruido areo)12Datos modelados utilizando el software mencionado en el apartado8.3.1
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A continuacin se muestra el detalle constructivo de este sistema de puertas:
Fig.8.4. Detalle constructivo del sistema de puertas dobles
Los cierres de las puertas se han diseado de tal forma de obtener una
adecuada hermeticidad y con el fin de que el aislamiento total sea la suma delos aislamientos individuales de cada puerta. Para esto se colocarn tiras de
elastmeros en todos los permetros de los marcos de las puertas dobles, lo
que permite que no queden fugas de aire al estar estas cerradas. La figura 8.5
muestra un corte horizontal de una puerta para verlo en ms detalle.
31 cm.
Terciado de coige(3.5 mm)
Planchas de acero(2 mm. c/u)
Bastidor de acero
Bastidor de pino
Tela de osnaburgo
Lana mineral
2 cm
Planchas de acero
3 mm
4 mm
Terciado de coige(3.5 mm)
Lana mineral
Bastidor de acero
2 cm 2 cm
39 cm
Fibra de vidrio
EXTERIOR INTERIOR
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Fig.8.5. Corte horizontal del sistema de puertas dobles
8.7.- Diseo del techo:
De acuerdo a los clculos realizados el techo consiste en una losa de
hormign armado de 10 cm. de espesor, con una densidad superficial de
260 Kg/m2, similar al sistema 0374PHC. Para romper con el paralelismo entre
el suelo y el techo, ste se deber construir con una inclinacin de
aproximadamente 5.
Elastmeros
EXTERIOR
INTERIOR
Pared deladrillo
Pared dehormign
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8.8.- Diseo del piso flotante:
El estudio, la cabina y la sala de control sern aislados del suelo
estructural utilizando la tcnica de piso flotante, la cual permite reducirconsiderablemente la transmisin de ruidos de baja frecuencia y vibraciones.
Para ello se colocar sobre el radier una lmina impermeable de plstico,
luego una capa de fibra de vidrio aprisionada de 5 cm., otra lmina de plstico,
y finalmente una sobrelosa de hormign armado con malla Acma C139 de 5
cm., con densidad superficial 100 Kg/m2(verfigura 8.6).
Fig.8.6a. Corte vertical del suelo
Fig.8.6b. Detalle del suelo flotante
Radier
Plstico Losa de hormign armado
Fibra devidrio
ESTUDIOCONTROL
CABINA
10 cm
5 cm
5 cm
Alfombra
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Segn la literatura citada [7] al aplicar la losa flotante sobre fibra de
vidrio aprisionada se produce un incremento aproximado del ndice IIC 13
desde 25 a 71, comprobando as la eficiencia de este sistema de aislacin. Al
aplicar una alfombra sobre la losa se consigue un incremento adicional deaislacin a vibraciones, teniendo as un sistema mucho ms eficiente.
9.- ACONDICIONAMIENTO ACUSTICO
9.1.- Sala de control:
La filosofa de diseo de una sala de control LEDE es simple, pero
psicoacsticamente compleja. Recordando lo expuesto en el captulo 5, lo que
se busca con una sala de control de este tipo es permitir que el ingeniero
escuche las primeras reflexiones del estudio (a travs de los monitores) antes
que cualquier reflexin de la sala de control. Ello se traduce en la prctica en
evitar cualquier reflexin temprana que ocurra en la mitad frontal del control
para luego integrar como un solo sonido el total de reflexiones de la mitad
posterior de la sala.
Las caractersticas bsicas que una sala LEDE debe cumplir son:
Proveer una zona libre de reflexiones tempranas alrededor de la
consola, lo que se consigue dndole a la sala una geometra que permitareflejar el sonido que incide en las paredes laterales y el cielo hacia la
parte posterior de ella, o procurando que las superficies de dichas
13IIC = Impact Insulation Class (descriptor de aislacin ante vibraciones de impacto)
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paredes y cielo que orientan el sonido reflejado proveniente de los
monitores tengan suficiente absorcin.
Proveer un campo semireverberante y difuso en la mitad posterior de la
sala de control. Davis recomienda un tiempo de reverberacin promediode 0.47 seg. para una sala de 115 m3 y la utilizacin de difusores de
residuos cuadrticos (QRD) o de raz primitiva (PRD) montados entre
2.1 y 4.5 m. de la consola.
Posicionar al ingeniero entre 2.5 a 3 m. desde los monitores de campo
lejano y a 2.5 m. desde las paredes laterales y cielo.
9.1.1.- Tiempo de reverberacin del Control:
De acuerdo a los requerimientos antes mencionados se muestra en la
tabla 9.1el tiempo de reverberacin (T) apropiado en bandas de octava para la
sala de control. Estos valores se estimaron considerando el tiempo de
reverberacin que Davis recomienda para una sala con un volumen de 115 m3.
La absorcin requerida se obtiene utilizando la siguiente expresin:
T
VA = 161.0 [m2]
donde:
A = absorcin [m2]
V = volumen de la sala [m3
]T = tiempo de reverberacin de la sala [s]
(9.1)
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Frecuencia [Hz] 125 250 500 1000 2000 4000
T [s] 0.53 0.50 0.45 0.45 0.40 0.38
Absorcin [m2] 31.3 33.2 36.9 36.9 41.5 43.6
Tabla 9.1. Tiempo de reverberacin y absorcin ptimas para el control
La tabla 9.2 muestra la absorcin y el tiempo de reverberacin de la
sala sin acondicionamiento acstico. Se puede observar un alto tiempo de
reverberacin, por lo cual ser necesario determinar los materiales y lacantidad de estos que puedan aportar la absorcin necesaria.
Frecuencia [Hz] 125 250 500 1000 2000 4000
Material Area[m2]
A A A A A A
Techo(hormign)
27.1 0.01 0.27 0.01 0.27 0.02 0.54 0.02 0.54 0.02 0.54 0.03 0.81
Suelo(hormign)
27 0.01 0.27 0.01 0.27 0.02 0.54 0.02 0.54 0.02 0.54 0.03 0.81
Pared Visor(ladrillo)
20 0.02 0.4 0.02 0.4 0.03 0.6 0.04 0.8 0.05 1 0.05 1
OtrasParedes
(hormign)56.4 0.01 0.6 0.01
0.6 0.02
1.2 0.02
1.2 0.02 1.2 0.03
1.8
VisorAcstico
2.64 0.04 0.11 0.04 0.1 0.03 0.08 0.03 0.08 0.02 0.05 0.02 0.05
Personas 4 0.36 1.44 0.43 1.72 0.44 1.76 0.47 1.88 0.49 1.96 0.49 1.96
Absorcin Total [m
2
] 3.1 3.4 4.7 5 5.3 6.4
Tiempo dereverberacin [s] 5.3 4.8 3.5 3.3 3.1 2.6
Tabla 9.2. Tiempo de reverberacin sin tratamiento para el control
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Para calcular las absorciones individuales de la tabla anterior se utiliz
la siguiente frmula, cuyo resultado ser de utilidad para calcular el
coeficiente de absorcin media de la sala (por banda de frecuencia) y as poder
evaluar estos valores en la ecuacin (9.3)del apartado 9.1.3posterior:
= SA [m2]
donde:
A = absorcin sonora [m2]
S = superficie [m2]
= coeficiente de absorcin sonora (adimensional)
9.1.2.- Materiales para controlar la absorcin del Control:
En la tabla 9.1 se establecieron los tiempos de reverberacin en las
distintas bandas, adems de la absorcin total necesaria. Con estos datos se
buscaron materiales que permitan bajar el tiempo de reverberacin de la sala
de control, de tal forma que se propone utilizar para el suelo una alfombra de
goma y parquet; para el cielo lana mineral de 15 cm. de espesor y alternar
hormign pintado con un fieltro ligero de 1.2 cm. de espesor; para las paredes
lana mineral y arpillera sobre madera, adems de pintar aquellas superficies
que no sean recubiertas. Los coeficientes de absorcin de estos materiales y la
absorcin obtenida se muestra en la tabla 9.3
(9.2)
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Frecuencia [Hz] 125 250 500 1000 2000 4000Material Pared/
Area[m2]
A A A A A A
Arpillera
sobre madera
Pared
A,B,D11.1
0.30 3.33 0.27
3 0.27
3 0.26
2.89
0.15 1.67 0.15
1.67
Lana mineral
e=15mm
ParedA,B,Dy cielo40.75
0.47 19.2 0.53
21.6
0.6 24.5
0.62
25.3
0.58 23.6 0.56
22.8
Alfombrae=5mm
Suelo14.25
0.04 0.57 0.04 0.57 0.08 1.14 0.12 1.71 0.03 0.43 0 .1 1.4
Parquet Suelo12.82
0.04 0.51 0.04 0.51 0.07 0.89 0.06 0.76 0.06 0.76 0.07 0.89
Hormign
pintado
ParedB,C,D
y cielo45.3
0.01 0.45 0.010.45
0.01
0.45
0.02
0.9 0.02 0.9 0.02
0.9
Fieltro ligeroe=1.2 cm.
Cielo6.41
0.02 0.13 0.04 0.25 0.10 0.64 0.21 1.35 0.57 3.65 0.92 5.9
Visoracstico
ParedA
2.640.04 0.11 0.04
0.1 0.03
0.08
0.03
0.08
0.02 0.05 0.02
0.05
Personas 4 0.36 1.44 0.43 1.72 0.44 1.76 0.47 1.88 0.49 1.96 0.49 1.96
Absorcin Total [m2] 25.74 28.20 32.46 34.78 32.54 35.60
Tabla 9.3. Absorcin de materiales para el acondicionamiento del control
9.1.3.- Determinacin del tiempo de reverberacin final:
Utilizando los materiales y elementos de la tabla 9.3 se puedeconseguir el objetivo propuesto, el cual es por un lado bajar el tiempo de
reverberacin a un valor aproximado de 0.45 seg. y por otro proporcionar
absorcin a la mitad delantera de la sala. Para estimar el tiempo de
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reverberacin se utilizar la ecuacin de Eyring, debido a que es adecuada
para salas relativamente secas, como este caso. Esta ecuacin es la siguiente:
=
S
AS
VT
1ln161.0 [s]
donde:
T = tiempo de reverberacin [s]
V = volumen de la sala [m3]
S = superficie total de la sala [m2]
A = absorcin total de la sala [m2]
Recordando los siguientes datos:
S= 133.2 [m2] ; V= 102 [m3] ; A= absorciones de la tabla 7.3
En la tabla 9.4se muestran los resultados de los clculos efectuados y
en la tabla 9.5 se puede observar que la desviacin del tiempo dereverberacin con la frecuencia est dentro de un margen de error de 10%.
Frecuencia [Hz] 125 250 500 1000 2000 4000
Absorcin [m2] 25.74 28.20 32.46 34.78 32.54 35.60
Tiempo de reverberacin [s] 0.57 0.52 0.44 0.41 0.44 0.40
Tabla 9.4. Tiempo de reverberacin final para el control
(9.3)
El resultado deA/Ses conocidotambin como coeficiente deabsorcin media( ) de lasala (por banda de frecuencia)
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Frecuencia [Hz] 125 250 500 1000 2000 4000
Tiempo de reverberacinptimo[s]
0.53 0.50 0.45 0.45 0.40 0.38
Tiempo de reverberacinfinal [s]
0.57 0.52 0.44 0.41 0.44 0.40
Diferencia (final-optimo) 0.04 0.02 -0.01 -0.04 0.04 0.02
Error [%] 7.5 4 2.2 8.9 10 5.2
Tabla 9.5. Comparacin del tiempo de reverberacin ideal con el final
9.1.4.- Distribucin de los materiales en la sala de control:
Los materiales sern dispuestos en la sala segn se muestra en la
figura 9.1y sern colocados sobre las distintas superficies lmites, excepto la
lana mineral de 15 mm. de espesor, la cual se montar en un embarrotado de
pino de 2x2 cubierto por una superficie acsticamente transparente, como una
tela de osnaburgo. Como se puede observar en el diagrama, la mitad posterior
del cielo ser ocupada en partes iguales por fieltro de 1.2 cm. de espesor y
hormign pintado, materiales que se debern distribuir en forma de tablero de
ajedrez.
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Fig.9.1. Diagrama de distribucin de los materiales acsticos en la sala decontrol
Lana mineral(con listones de madera)
Hormign Pintado
Arpillera sobre madera
Parquet
Alfombra
Fieltro
Pared A
Pared B Pared D
Pared C
Cielo
Suelo
1 m
Puerta
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9.1.5.- Sistema de montaje para la lana mineral:
En todas aquellas superficies tratadas con lana mineral se deber montar
una estructura que permita sostener este material. Este sistema estarcompuesto bsicamente de un embarrotado horizontal de pino de 2x2, con una
separacin de 60 cm. entre cada barra y 15 cm. desde la pared (figura 9.2a),
formando un espacio que se rellenar con la lana mineral. Este embarrotado
ser cubierto por tela de osnaburgo, sobre la cual se dispondrn verticalmente
listones de madera enchapada de 15 mm. de espesor, 2 cm. de ancho y
separadas 6 cm. entre s (figura 9.2b). Dicha separacin (en comparacin con
el ancho) es suficientemente amplia como para que el sistema no se comporte
como resonador ranurado y los listones sirvan solamente como un medio de
soporte.
Listones Osnaburgo
2 cm 6 cm
Fig.9.2a. Detalle montaje de la lana mineral (vista vertical)
Embarrotado(detrs de la tela)
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Sobre el visor acstico esta estructura se separar de la pared de tal forma que
cubra las superficies laterales de los monitores de campo lejano. La forma que
adoptar la estructura y la disposicin de la lana mineral se muestra en la
figura 9.3. Esta figura muestra adems