Acústica arquitectónica

A acústica arquitectónica é unha rama da acústica aplicada á arquitectura, que estuda o control acústico en locais e edificios, ben sexa para lograr un adecuado illamento acústico entre diferentes recintos, ou para mellorar o acondicionamento acústico no interior de locais. A acústica arquitectónica, ademais do control do son en lugares pechados, tamén o estuda en espazos abertos (ao aire libre). Non foi até principios do século XIX que adquiriu categoría de ciencia grazas a W. C. Sabine; e a día de hoxe debera ser ben tida en conta na construción, pois é sabido que a contaminación acústica crea problemas de saúde, e non só restrinxila onde o control do son é fundamental, coma salón de actos, de concertos, teatros, estudios de gravación etc, e empregala con criterio en lugares de traballo e nos edificios e espazos das buliciosas cidades.

Evolución histórica

A acústica arquitectónica na Antigüidade

Os escritos máis antigos que se coñecen sobre acústica arquitectónica datan do século I a. C., máis concretamente, do ano 25 a. C. e débense a Marco Vitrubio Polio, enxeñeiro militar de Xulio César. Nestes escritos describe varios deseños para a acústica dos antigos teatros romanos. Por exemplo, utilizábanse vasillas de bronce afinadas que actuaban como resoadores, baixos ou agudos. Aínda que as vasillas servían para redirixir o son nunha dirección diferente á inicial, non o reforzaban.

Nas igrexas cristiás, de bóvedas altas, con moitos problemas acústicos, sobre o púlpito colocábase un tornavoz, especie de marquesiña, que evitaba que o son da voz do predicador se perdese polas bóvedas. Conseguíronse resultados moi notables.

Até o século XIX, o deseño acústico era puramente práctico e consistía, principalmente, en imitar disposicións de salas existentes nas que a música soaba ben. Ademais, había ás veces, prácticas case supersticiosas, tales como colocar arames (que non tiñan ningunha función) nos lugares altos dunha igrexa ou auditorio.

Wallace Clement Sabine

A acústica arquitectónica moderna, naceu a finais do século XIX grazas ao físico estadounidense Wallace Clement Sabine.

En 1895, cando se inaugurou o Museo de Arte Fogg, os membros do consello da Universidade de Harvard, ao comprobar que a acústica do recinto era pésima e que o discurso dos oradores eran inintelixible, pedíronlle a Sabine que resolvera o problema.

Sabine chegou á conclusión de que o problema residía na excesiva reverberación da sala. Para reducila, cubriu as paredes con feltro que é un absorbente acústico. Aínda que non foi unha solución ideal, a acústica mellorou e puido utilizarse a sala.

Tras este logro, Sabine foi chamado para asesorar a construción do novo Boston Symphony Hall. No desenvolvemento deste proxecto, durante as súas investigacións, estableceu unha fórmula de cálculo do tempo de reverberación que aplicou ao recinto.

Cando chegou o momento da inauguración en 1900, Sabine levouse unha gran decepción, xa que o tempo de reverberación da sala non se axustaba ao que predixera teoricamente. Foi moi criticado polos medios de comunicación e por outros expertos na materia.

Tras este fracaso Sabine abandonou as súas investigacións e volveu ao mundo universitario, dedicándose á ensinanza até a súa morte en 1919. Mais, en 1950, cincuenta anos despois da construción do teatro, realizáronse algunhas probas e púidose contrastar que os cálculos de Sabine eran correctos.

Tras Sabine

Moitos autores intentaron mellorar a ecuación do tempo de reverberación para unha sala e, aínda que hai outras formulacións que contan con aceptación, como a de Eyring e Milligton, non obteñen resultados mellores que a de Sabine; polo que a fórmula de Sabine segue en uso.

Nos laboratorios Bell, E. N. Gilbert demostrou que grazas á utilización dunha ecuación integral, podíase obter un resultado por un procedemento iterativo. Obtivéronse óptimos resultados para certas aplicacións.

A partir de 1968, desenvolvéronse métodos informáticos de trazado de raios sonoros coa idea de seguir todas as reflexións que se producen e desta forma calcular o tempo de reverberación.

Tampouco estas técnicas recentes deron resultados moito mellores que a fórmula de Sabine. A fórmula de Sabine só foi mellorada ao introducir un factor de absorción (x) do aire para unha determinada temperatura e humidade. Factor que ten grande importancia se se trata de grandes recintos.

Aínda que Sabine é o pai da acústica arquitectónica, hai que ter en conta que a fórmula de Sabine nin é a única, nin tampouco é absolutamente fiable, mais é das fórmulas máis utilizadas.

Acústica en espazos abertos

Esquema de teatro grego.

Nos espazos abertos o fenómeno preponderante é a difusión do son. As ondas sonoras son ondas tridimensionais, é dicir, propáganse en tres dimensións, sendo as súas frontes de ondas esferas radiais que saen da fonte de perturbación en todas as direccións. A acústica terá que ter isto en conta, para intentar mellorar o acondicionamento dos enclaves dos escenarios para aproveitar o máximo as súas posibilidades e mirar como redirixir o son, focalizándoo no lugar onde se atopen os espectadores.

Os gregos construíron os seus teatros, onde se facían as obras dramáticas e as actuacións musicais, en espazos ao aire libre e aproveitaron as propias bancadas onde se encontraban os espectadores (bancadas en chanzos con paredes verticais) como reflectores, logrando así que o son reflectido reforzase o directo, de modo que chegaban a cuadriplicar a sonoridade do espazo que quedaba protexido polas bancadas. O tamaño dos teatros gregos era moi considerable, algún dos cales, grazas ás súas propiedades acústicas, chegou a ter capacidade para 15 000 espectadores.

Teatro moderno ao aire libre.

Os romanos utilizaron unha técnica parecida, non obstante, a parede das bancadas non era plana, senón curva, o que permitía que se perdese menor cantidade de son e focalizábano mellor cara a un mesmo punto (concepción similar á do do reflector parabólico). Mais os máis grandes teatros romanos soamente tiñan capacidade para uns 5 000 espectadores. A perda das condicións debeuse en gran parte a que a orchestra, que o teatro grego servía para reflectir o son, en Roma foi o lugar que ocupaban os senadores e outros cargos, co que empeoraron as condicións.

Na nosa época aprovéitanse os coñecementos que da cultura clásica nos chegaron, e os recintos abertos constrúense con paredes curvas alombadas en forma de cuncha ou coiraza. Os materiais utilizados teñen propiedades reflectoras para facilitar o encamiñamento do son cara a onde se achan os espectadores. O problema é que a resposta en frecuencia non é uniforme e os graves chegan con maior dificultade até o auditorio que os agudos.

Acústica en espazos pechados

Nos espazos cerrados, o fenómeno preponderante que se ha de ter en conta é a reflexión. Ao público vaille chegar tanto o son directo como o reflectido, que se van en diferentes fases poden producir reforzos e en caso extremos falta de son. Á hora de acondicionar un local, hase de ter tamén en importante consideración que non entre son do exterior (illamento acústico).

No interior haberá que lograr a calidade óptima do son, controlando a reverberación e o tempo de reverberación, a través da colocación de materiais absorbentes e reflectores acústicos.

Características acústicas dos estudios de gravación

As características acústicas de cada sala serán específicas para o uso que se lle vaia a dar.

É importante que o campo sonoro da sala sexa difuso. Con ese fin, poñeranse difusores, absorbentes e illantes que permitan redistribuír uniformemente o son e aproximarse ao campo difuso ideal.

Véxase tamén

Ligazóns externas

• Instituto de Acústica do CSIC.
• Sociedade española de acústica.
• Código Técnico da Edificación - Documento básico HR - Protección contra o ruído. É a principal norma legal que afecta á acústica arquitectónica no Estado Español.