CONCEPTOS TEÓRICOS

Tiempo de reverberación (TR60)

Se define como tiempo de reverberación (TR60) al tiempo requerido para que la densi- dad de la energía acústica media en un recin- to decaiga en 60 dB una vez que la emisión de la fuente ha cesado.

Early decay time (EDT)

El Early decay time (EDT) es el TR60 resul- tante de interpolar una recta entre los puntos a 0dB y –10dB del decay de la respuesta del recinto. Se calcula multiplicando por seis, el tiempo que transcurre en caer 10 dB el nivel de presión sonora, desde que la fuente deja de emitir. Es un parámetro muy relacionado con el tiempo de reverberación, con la salve- dad de que EDT mide la reverberación per- cibida (subjetiva) y TR la reverberación real (objetiva)

Pérdida porcentual de articulación de las consonantes (% Alcons)

Es un valor numérico que se utiliza en acús- tica para medir las cualidades en un lugar pre- determinado, y cuantifica la inteligibilidad del habla. Una posición de escucha que tenga un valor %Alcons bajo presenta una mejor com- prensión del habla que en una que tenga un valor %Alcons alto. El valor se basa exclusi- vamente en el porcentaje de pérdidas de con- sonantes que no pueden llegar a entender los oyentes de una sala.

Speech Transmission Index (STI)

El STI es una medida de calidad de la trans- misión del habla. Mide algunas característi- cas físicas de un canal de transmisión (una sala, un equipo electroacústico, una línea telefónica, etc.) y expresa la capacidad del canal para transmitir las características de una señal de voz.

Echo Speech and Echo Music

El criterio de “echo” (EC) es un parámetro usado para detectar la presencia de un eco en cualquier punto de una habitación. Se basa en la relación:

(1) Y se define como:

(2) Para las salas destinadas a la voz, se utilizan n = 2/3 y ∆t = 9 ms, y el cálculo se realiza en la banda de 1000 Hz.

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REVISTA ARGENTINA DE INGENIERÍA - AÑO 6 - VOLUMEN 11 - MAYO DE 2018 Por otro lado, para salas de música sinfóni- ca, se utilizan n = 1 y ∆t = 14 ms, y el valor EC se determina como el promedio de los valores correspondientes a las bandas de 1000 Hz y 2000 Hz.

PROCEDIMIENTO

El teatro utilizado para este trabajo fue se- leccionado dada la vinculación con el mismo, la cual facilitó el acceso a toda información descriptiva, tales como, planos, materiales de construcción, equipamiento sonoro, entre otros (ver Fig. 1).

El procedimiento ejercido consistió en rea- lizar mediciones in situ en distintos puntos de la sala, para posteriormente compararlas con resultados predictivos en las mismas po- siciones a través de un modelo simulado del teatro.

Figura 1: Fotografía del teatro utilizado para la modelización y la simulación.

Medición In Situ

Para medir la respuesta al impulso (IR) en distintas posiciones de la sala según la nor- mativa vigente, se utilizó el método propuesto por Ángelo Farina [5] mediante una señal Log Sine Sweep (LSS), representada como:

(3) Esta señal es de tipo senoidal, donde y son las frecuencias angulares que determinan donde comienza y termina el LSS en concep- to de barrido en frecuencia en un tiempo de- terminado por . Los índices utilizados en este trabajo fueron w₁ = 30 Hz; w₂ = 16000 Hz; T = 21,8 Seg.

Se obtuvieron (IRs) en 7 posiciones distri- buidas homogéneamente del teatro dividien- do la sala en tres zonas: frontal, media y pos- terior (ver Fig. 2). Las señales fueron medidas a través de un micrófono de medición BHE- RINGER ECM8000 en la posición del espec- tador, cuya respuesta en frecuencia fue corre- gida a través de un micrófono DPA 4007 Nº Serie: 2116314 considerado patrón. La fuente sonora utilizada fue el sistema de sonido ins- talado en la sala (PA: 4x2 Db Technologies DVA T4). Esta fuente no es omnidireccional, sin embargo, el teatro la utiliza como refuerzo en todos sus eventos, por lo tanto, la carac- terística de la misma influye directamente en la sala. Se decidió utilizar como sistema com- pleto el complemento sala + fuente.

Figura 2: Puntos de medición distribuidos en tres zonas del teatro.

Para tener fiabilidad en la medición se reali- zó un estudio del ruido de fondo por tercio de octava para afirmar que no interfiera en los resultados manteniendo niveles 20 dB por de- bajo de la señal.

Finalmente, se exportaron las señales re- sultantes en formato WAV de todas las IR para posteriormente procesarlas y analizarlas con el software Aurora V12.2.20, obteniendo los parámetros acústicos deseados.

Modelado y simulación de la sala

Para obtener los parámetros acústicos si- mulados se utilizó un software de modeliza- ción 3D, en el cual, se realizó un diseño de la sala siguiendo las medidas propiciadas por los planos. Continuamente, se exporto el mo- delo a un software de simulación donde se ingresaron los materiales con sus respecti- vos coeficientes de absorción y el mismo set

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de medición ejercido en la práctica (mismas posiciones y fuentes). Se detalla que, al no poseer archivos de simulación respecto a los altavoces de la sala, se utilizaron dos fuentes esféricas genéricas (simulando el sistema de PA). Cada una fue ubicada dentro del mode- lado 3D en las posiciones donde se encuen- tra el sistema realmente (ver Fig.3).

Una vez finalizado el set, se procedió a rea- lizar una simulación basada en el método de rayos con la herramienta RAY TRAICING. Para ejercer el procesamiento, se seleccionó un numero de orden igual a 12 con un tiem- po de arribo de 180 ms. La cantidad de rayos utilizados para obtener un porcentaje de im- pacto superior al 99,8% fueron de 100000. Estos valores, se deben a una relación de compromiso dado que el número de rayos es proporcional al porcentaje de impacto (al aumentar el mismo resultará una simulación más precisa), sin embargo, a menor orden, menor tiempo de arribo (se requerirá menos cantidad de rayo para alcanzar un 100% de impacto) con lo cual, menor tiempo de pro- cesamiento y menor precisión de resultados. En este caso (orden 12), el tiempo para pro- cesar cada IR fue de 45 minutos obteniendo resultados coherentes. Se destaca el uso de la herramienta RANDOM TAIL para mejorar las respuestas al impulso generando un ruido gaussiano para las reflexiones tardías.

Finalmente se exportaron las IRs simuladas en formato WAV y se procedió a analizarlos bajo el mismo software que las reales.

Figura 3: Modelado y simulación de la sala.