Arquitectura Acústica by Albert Font

VARIABILITAT ACÚSTICA D’ESPAIS D’ESPAIS MULTIFUNCIONALS Adaptació de les condicions acústiques a les necessitats funcionals

Albert Font Anguela Arquitectura Acústica. Acústica de Sales Prof. Francesc Daumal | 14. 01. 2014

Índex 1. Conceptes bàsics .................................................................................................................................................... 3 2. Introducció ................................................................................................................................................................ 4 3. Acústica variable mitjançant elements físics .............................................................................................. 5 3.1 Variació del volum d’una sala ................................................................................................................... 5 3.1.1 Sistema de partició de mampara mòbil 3.1.2 Sistema de tancament i obertura de fals sostre 3.1.3 Espais reverberants acoblats 3.1.4 Panells mòbils suspesos del sostre 3.1.5 Butaques mòbils 3.2 Variació de l’absorció addicional ............................................................................................................. 11 3.2.1 Cortines 3.2.2 Panells mòbils reflectants 3.2.3 Panells perforats superposats 3.2.4 Panells giratoris 3.2.5 Comparació entre la variació de l’absorció i la variació del volum de la sala 4. Acústica variable mitjançant sistemes electrònics .................................................................................. 16 4.1 4.2 4.3 4.4

Ressonància Assistida (AR) Reverberació de canal múltiple (MCR) Sistema de Control Acústic (ACS) Avantatges i inconvenients de l’electroacústica 4.4.1 Avantatges 4.4.2 Inconvenients

5. Conclusions finals ................................................................................... .............................................................

1. Conceptes bàsics A fi d’entendre i poder quantificar la reverberació que hi haurà en un recinte, haurem de conèixer el concepte de temps de reverberació (RT), el qual es defineix com el temps que transcorre entre l’emissió d’un so en un punt fins el moment en que el nivell de pressió sonora ha descendit 60 dB respecte el valor inicial. Per tant, els recintes amb un gran RT com podria ser el cas de naus industrials, esglésies,… trigaran més en dissipar el so. Aquests espais es denominaran recintes “vius” mentre que els que tenen un RT petit reben el nom de recintes “apagats” o “sords” (locutoris, aules de música, sales de gravació,…). Com a norma general, hi ha una relació directe entre la freqüència i el temps de reverberació. Quan es tracta d’un únic valor recomanat de RT per a un recinte donat, ha estat obtingut per mitjana utilitzant valors corresponents a les bandes de 500 Hz i 1kHz. En general, el valor més adequat de RT mig depèn de factors com el volum del recinte (un dels paràmetres clau a tenir en compte en la modificació dels temps de reverberació en espais multifuncionals) i l’activitat a la que s’ha previst destinar-lo (variable en el cas que ara comentàvem d’espais multi ús). Quan tractem amb sales destinades a discursos orals (sales de conferències, d’actes, etc.) necessitem uns RT baixos per tal de garantir una comprensió òptima i una bona intel·ligibilitat del discurs que es vol fer arribar, mentre que en els casos d’espais dedicats a la música (sales de concerts, auditoris, etc.) necessitarem uns valors força més elevats per tal de millorar les condicions d’audició musical.

Fig 1. Temps de reverberació de sales

Segons el que hem dit, en un recinte molt “viu” la paraula o el discurs parlat és inintel·ligible. Això és degut a que en una sala amb un temps de reverberació alt es produeix una simultaneïtat entre les vocals i les consonants. Aquest solapament temporal provoca un emmascarament parcial o total de les paraules i, per tant, impedeix que el missatge sigui clar i comprensible. 3

2. Introducció Tot i que la utilització d’un mateix recinte per a diferents tipus de representacions s’ha dut a terme durant segles, no ha estat fins fa poc que es té consciència de la necessitat de dissenyar espais multifuncionals per a complir amb els requisits diversos i variables dels seus usuaris. Aconseguir espais amb un cert grau de versatilitat s’està convertint en un requisit imprescindible i un objectiu bàsic en el projecte arquitectònic de determinats espais. La construcció o muntatge d’estructures de potenciació del so (com per exemple una petxina acústica) quan es celebra un concert de música simfònica es podria considerar un dels sistemes de modificació de les condicions del so per tal de garantir unes condicions acústiques òptimes, tot i que no es tracta d’un sistema merament arquitectònic. Un altre cas és el cobriment de la fossa d’orquestra, quan la representació no exigeix la presència de músics en el mateix, a fi d’aprofitar els espais superiors per augmentar l’aforament i reduir el volum de l’espai per tal de poder gestionar l’espai amb un volum d’aire inferior. Tot i això, l’única manera d’aconseguir que una sala per a diferents usos tingui unes condicions idònies per a cada ús és mitjançant una acústica variable. És clar que la manera de constatar si un canvi realitzat en l’espai resulta notori és a través del coneixement dels valors de partida del RT. Cal dir, doncs, que per a que aquest canvi físic sigui apreciable ha de ser perceptible per a l’oïda. És per això que el temps de reverberació acaba esdevenint el paràmetre més rellevant a l’hora de treballar amb espais d’acústica variable.

El cas més complex de disseny acústic variable és el cas d’una sala multi ús variable pensada per a la seva utilització com a teatre i sala de concerts de música simfònica. Això és degut a que els temps de reverberació òptims necessaris per als dos espais són totalment oposats. Mentre que la sala de concerts requereix un Rtmig = 2 seg, un teatre requereix un Rtmig = 1 seg per tal de proporcionar un nivell d’intel·ligibilitat òptim. Un nivell baix de reverberació actua favorablement per als interessos del grau de comprensió però per contra no és gens beneficiós per a la música. L’objectiu final del disseny d’espais multifuncionals és aconseguir mitjançant una acústica variable un disseny que sigui correcte per a ambdós casos extrems. Si ho aconseguim, podem dir que la sala funcionarà correctament per a qualsevol ús comprès entre els dos temps de reverberació (Taula fig.1). L’altre solució seria buscar un temps de reverberació intermig que sigui alt per a teatre però baix per a la música, cosa que ens permetria disposar d’un espai que no serviria correctament ni per un cas ni per l’altre.

Dit això, arribem a la conclusió que per aconseguir una sala amb unes condicions acústiques adients per a qualsevol ús haurem d’aconseguir modificar els paràmetres que influeixen en el RT, els quals són el volum de la sala i l’absorció dels elements de la mateixa. Això es durà a terme mitjançant dos sistemes: -

Elements físics variables

Sistemes electrònics (Electroacústica)

3. Acústica variable mitjançant elements físics variables

Considerant els paràmetres que entren en joc en el càlcul del temps de reverberació obtenim la fórmula de Sabine:

Fig. 2 Fórmula de Sabine

V = volum del recinte (en m3) Atot = absorció total de la sala (en sabins) Partint de la fórmula de Sabine per al càlcul del temps de reverberació RT, i obviant el terme associat a l’absorció produïda per l’aire:

V = volum del recinte (en m3) As = absorció total de les cadires (en sabins) ∑Siαi = absorció addicional (en sabins)

3.1 Variació del volum d’una sala Exemples extrets del llibre “Diseño acústico de espacios arquitectónicos” d’Antoni Carrión Per modificar el temps de reverberació serà necessari modificar el volum de la sala, l’absorció addicional o utilitzar butaques mòbils amb absorció elevada. Per a que aquesta modificació sigui apreciable el valor inicial i el valor final hauran de tenir una diferència d’un 10% mínim. 5

Dins la variació del volum dels espais hi ha quatre mètodes per a aconseguir-ho:

3.1.1

Utilitzant un sistema amb una partició o mampara mòbil

Utilitzant un sistema de tancament i obertura de fals sostre

Mitjançant cavitats reverberants acoblades a la sala

Mitjançant panells mòbils suspesos del sostre

Sistema de partició o mampara mòbil

La finalitat d’utilitzar aquest sistema és la de dividir el recinte inicial en dos subespais diferenciats per aconseguir reduir el temps de reverberació i obtenir un nou espai acústicament independent del primer que es pot destinar a un nou ús. La introducció d’aquest sistema, però, representa una reducció de l’espai destinat al públic i per tant del número de localitats disponibles. Tot i que aquest sistema és molt utilitzat, l’aïllament acústic proporcionat per aquesta separació és baix. Això suposa un problema a l’hora d’utilitzar simultàniament els dos subespais, sobretot si es tracta d’usos amb una emissió sonora elevada. Tot i això, els diferents models de mampara ens permeten adequar la solució al nostre local en funció de les necessitats. Aquests panells funcionen bàsicament mitjançant la seva massa d’aïllament acústic. Degut a les seves grans proporcions en altura (fins a 8 m) suposen un gran pes que s’haurà de contemplar en el càlcul de l’estructura de l’edifici.

Fig. 3 Mampares mòbils divisòries (altes prestacions acústiques)

3.1.2

Sistema de tancament i obertura de fals sostre

El funcionament d’aquest sistema consisteix en l’acoblament entre la cavitat situada per sobre del fals sostre (que actua com a cambra de dissipació acústica mitjançant la col·locació d’aïllament i les trampes acústiques) i la sala principal. Per a que el funcionament del sistema sigui òptim s’ha de complir que el percentatge de superfície oberta ha de ser major d’un 40% de la superfície total. També ha de complir-se que la naturalesa de l’espai superior sigui molt reverberant. És per això que, com hem comentat, hauran d’existir superfícies absorbents o elements difusors del so en aquest espai. Tot i que l’obertura d’aquests espais contribueix a un augment del volum total de la sala, no representarà un increment a tenir en compte en el càlcul del temps de reverberació. 3.1.3

Espais reverberants acoblats

Aquest sistema consisteix en l’acoblament d’unes cavitats a la sala principal, les quals han estat dissenyades amb l’objectiu d’incrementar el volum total del recinte i són molt reverberants. Acostumen a estar situades en la zona perimetral del recinte. L’acoblament es produeix mitjançant un sistema de tancament per control remot, el qual provoca que quan les cavitats estan tancades, la sala té el RT propi i habitual de la mateixa. És en el moment que s’obren les comportes del sistema quan es produeix un augment del temps de reverberació total de la sala amb una prolongació final de les reverberacions habituals de la sala.

Fig. 4 Eugene McDermott Concert Hall (Dallas, EE.UU.): situació de les cavitats reverberants

3.1.4

Panells mòbils suspesos del sostre

Aquest sistema està basat en la col·locació de panells mòbils suspesos en el sostre, els quals al desplaçar-se en sentit ascendent o descendent permeten la reducció o augment del volum de la sala i com a conseqüència regular el temps de reverberació. Al baixar els panells, és possible eliminar la zona de públic més allunyada de l’escenari per tal de reduir encara més el volum de la sala i eliminar possibles reverberacions no desitjades. Aquest sistema presenta un avantatge i és que la major proximitat dels panells a la zona de les butaques pot provocar un augment de l’energia de les primeres reflexions molt beneficiosa per a l’oient, sempre i quant la inclinació sigui adequada en tots els punts i no es creïn focus que puguin pertorbar l’acústica general de la sala. És a dir, que no per intentar reduir el temps de reverberació total acabem creant altres problemes no contemplats en un inici. El gran desavantatge d’aquest sistema és bàsicament el sistema de muntatge, el qual és complex ja de per si pel fet d’haver de sostenir el pes i possibilitar el moviment d’un sostre mòbil i alhora haver de relacionar-se amb altres sistemes com el d’il·luminació o el de climatització.

Fig.5 Composició de l’auditori com a sala de concerts

En aquestes imatges es mostra el Cain Auditorium de Manhattan als EE.UU. en les configuracions de sala de concerts i teatre, únicament variant la posició del fals sostre. Només en el cas de l’auditori 8

podem veure com apareix la petxina acústica en la configuració de la sala de concert. En aquesta, és important disposar d’una boca de l’escenari gran per a què tot el conjunt treballi com a un únic espai acústic. En el cas del teatre, és aconsellable reduir l’altura de la boca d’escenari per deixar de considerar el volum de la caixa d’escenari com a part integrant del volum de la sala.

Fig.6 Composició de la sala com a teatre

3.1.5

Butaques mòbils

Un dels elements més importants en el control acústic d’una sala és la modificació del temps de reverberació mitjançant la utilització de butaques o cadires mòbils. Tot i això, és un sistema generalment poc utilitzat, ja que per a que la variació sigui evident i efectiva la superfície absorbent de les cadires ha de ser molt alta i la quantitat de cadires enretirades important. Un gran problema en aquesta premissa és que el fet de retirar cadires per augmentar el temps de reverberació va en contra dels interessos de poder disposar del màxim número de localitats possible. No obstant hi ha casos en els quals la utilització d’aquest sistema pot resultar molt aconsellable, com podria ser el cas de de sales de teatre que també s’utilitzin com a sales de ball. D’aquesta manera, en el teatre el RT seria l’adient gràcies a l’absorció de les cadires però a l’hora de fer ball, les cadires quedarien enretirades i el RT augmentaria, proporcionant les condicions necessàries per a la bona reproducció de música. Existeixen diferents sistemes de cadires mòbils, però dos dels exemples que es mostren serien el de cadires mòbils sobre tribunes telescòpiques i sobre guies. 9

Fig. 7 Sistema de tribunes telescòpiques instal·lades en la sala Joaquim Maideu de l’Atlàntida de Vic, Catalunya (cadires de l’empresa Figueras Internacional Seating)

La utilització de cadires telescòpiques és una solució aparentment adequada ja que l’espai alliberat per les butaques, un cop plegades, augmenta no només el RT sinó que també Fig. 8 Sistema de butaques sobre guies

augmenta el volum de la sala.

El sistema de butaques sobre guies permet agrupar les butaques alliberant l’espai entre les files on aquestes es col·loquen, però el fet de no ser recollides al fons de la sala fa que l’espai quedi fragmentat. Tot i això, aquest sistema permet retirar un nombre o un altre de butaques en funció de les necessitats acústiques de la sala. 10

3.2 Variació de la absorció add addicional Si bé la variació del volum de la sala és un factor molt important a tenir en compte a l’hora de calcular l’acústica d’espais multifuncionals, el sistema més utilitzat per obtenir un RT variable és el de la modificació de l’absorció de la sala (la qual variarà en funció del número de cadires o butaques i la superfície total que ocupen). Com ja s’ha mostrat en la fórmula modificada de Sabine, el volum de la sala és inversament proporcional a la suma de superfícies absorbents de la sala. D’aquesta manera, quan tractem amb sales petites modificar les condicions mitjançant la variació de les superfícies absorbents és suficient perquè el canvi sigui notori. És evident, doncs, que com més gran és el volum de la sala, major ha de ser la superfície per a que la seva efectivitat no es vegi enormement reduïda. Alguns dels sistemes més utilitzats en la variació de l’absorció addicional són:

3.2.1

Sistema de cortines plegables

Sistema de panells mòbils reflectants reflectants

Panells perforats superposats

Panells giratoris (90º,180º,360º)

Cortine Cortines

Un dels sistemes més utilitzats en la variació acústica de sales són les cortines pesades davant de les parets reflectants de les sales amb l’objectiu és el d’aconseguir una certa variació de la vivacitat de la sala. Per aconseguir-ho, és necessari que les cortines tinguin un elevat grau de densitat (de l’ordre de 0’5 Kg/m2) per tal que la modificació que aquestes produeixen sigui notòria. Moltes vegades aquestes cortines, sobretot per motius estètics, s’amaguen darrere pantalles acústiques transparents. El principal problema d’aquest sistema resideix en el fet que les cortines presenten un pobre grau d’absorció a freqüències baixes, de manera que la modificació només és apreciable a freqüències elevades o mitges. Això provoca un cert desequilibri en el càlcul dels nous valors dels RT. Per tal que les cortines no actuïn com a material absorbent sempre, és necessari que quan no siguin utilitzades es guardin en recintes hermètics. En cas que les cortines es recullin verticalment, s’hauran de retirar a través d’obertures en el fals sostre i, per tant, s’hauran de tenir en compte en el cas de sostres de panells mòbils anteriorment comentats.

Fig. 9 Sistema de cortines i superfícies reflectants

3.2.2

Panells mòbils reflectants reflectants

La utilització de panells mòbils reflectants col·locats en la part davantera de les parets reflectants o d’interès acústic es duu a terme mitjançant guies amb un desplaçament lateral. La paret es revesteix un 50% de la superfície total amb mòduls de material absorbent i la resta amb panells reflectants fixos. El desplaçament dels panells mòbils pot deixar a la vista tant els panells reflectants fixes com les parets revestides amb material absorbent, de manera que podem controlar el grau de reverberació en funció de les necessitats de la sala. Cada panell es mou independentment dels altres, de manera que la modificació dels temps de reverberació serà contínua. El problema del sistema és que com a màxim la superfície absorbent que quedarà a la vista serà un 50% de la superfície de la paret. Els panells mòbils, com els panells fixes, tenen una superfície lleugerament convexa; això és degut al fet que les petites deformacions en els panells podrien provocar ecos.

Fig. 10 Panells mòbils reflectants sobre paret amb 50% superfície absorbent i 50% panells reflectants a) Posició de mínima absorció ; b) Posició de màxima absorció

3.2.3

Panells perforats perforats superposats superposats

Aquest sistema està basat en la utilització de dos panells perforats, un fixe i l’altre mòbil, enfrontats un davant de l’altre i col·locats davant d’un material absorbent fixat directament sobre la paret. Aquesta disposició permet que quan els forats dels panells coincideixen, aquest sistema es converteix en un ressonador múltiple de cavitat; quan els panells es desplacen i els orificis no coincideixen, l’absorbent no actua. Tot i això, la variació del temps de reverberació de la sala és molt poc uniforme, ja que el ressonador és molt útil per a la seva freqüència de ressonància però no per a altres freqüències, en els quals actua com a absorbent selectiu i no presenta una bona absorció.

Fig. 11 Panells perforats muntats davant una paret amb material absorbent a) Màxima absorció (ressonador múltiple de cavitat); b) Mínima absorció (orificis no alineats)

3.2.4

Panell Panells giratoris giratoris

a) Rotació de 180° Aquest sistema es basa en la utilització de panells giratoris amb una cara reflectant i una altra absorbent que poden girar 180º. Aquests panells, col·locats sobre la paret, poden ser fixes o mòbil: en posició tancada ofereixen la cara reflectant a l’interior de la sala, de manera que el temps de reverberació augmenta; quan els panell es troben oberts, la cara al descobert és l’absorbent col·locada en l’interior dels panells i les peces fixes d’absorbent instal·lades en la paret (tot i que només un 50% del total). Hi ha una lleugera inclinació en els panells quan estan tancats per tal d’evitar els ecos.

Fig. 12 Panells giratoris amb una cara absorbent i una altra reflectant, muntats a mode de portes sobre la paret: a) posició de màxima absorció; b) posició de mínima absorció

b) Rotació de 90° Variant del sistema anterior. Consisteix en la col·locació de mòduls absorbents sobre tota la paret i, alhora, el muntatge de panells giratoris amb un sentit de gir alternatiu per tal de combinar l’absorbent de la paret i l’absorbent de certs panells amb els panells giratoris reflectants. L’angle

màxim en aquest cas és de 90º. La variació del temps de reverberació és molt més gran degut a que la superfície d’absorció total és molt més gran.

Fig. 13 Panells giratoris, amb una cara absorbent i l’altre reflectant, muntats amb un sentit de gir alternatiu (vista en planta)

c) Rotació de 360° Aquest sistema consisteix en la rotació d’aquests panells 360º sobre el seu propi eix. Cada panell disposa de 3 cares, dues de les quals són reflectants i una absorbent. D’aquesta manera, quan les cares reflectants estan alineades i situades del costat del recinte, l’absorció és mínima. Quan es dóna el cas invers (amb les cares absorbents), l’absorció és màxima. En aquest exemple es disposen uns panells amb estructura de prisma triangular plens d’aïllament, els quals disposen d’una cara d’absorció, una de difusió i una de reflexió. Aquest sistema permet molta més versatilitat a l’espai al qual serveixen gràcies a les possibles combinacions entre ells.

Fig. 14 Prismes giratoris: a) combinacions entre tres prismes; b) prismes comercials mostrant la seva cara difosa (esquerra) i la seva cara absorbent (dreta) (model Triffusor de RPG Diffusor Systems, Inc., distribuït per Audio Síntesis, S.L.)

3.2.5

Comparació entre la variació de l’absorció i la variació del volum de la sala

Vistos els arguments que hem pogut comprovar fins ara podem arribar a apreciar una sèrie d’inconvenients que es poden produir al utilitzar una absorció variable de la sala, que estan directament relacionats amb la repercussió que la mateixa pot tenir sobre el nivell de pressió sonora i també sobre les primeres reflexions.

Pel que fa al nivell de pressió sonora, hem de tenir present que aquest factor depèn de l’absorció total del recinte. A major absorció, nivell més baix; i és per això que en la configuració de la sala com a teatre, és quan l’absorció variable és màxima i el nivell de pressió sonora serà excessivament baix. En aquest cas especialment podrem apreciar uns temps de reverberació excessivament baixos per al desenvolupament de la funció per a la qual s’havia dissenyat. En relació a les primeres reflexions, el fet d’afegir una gran superfície de material absorbent pot provocar un important descens de l’energia associada a aquestes reflexions, ja que aquests materials es col·loquen la majoria de les vegades en les parets laterals, que són generadores d’aquest tipus de reflexions. Un cas que podria resultar efectiu seria una suposició ideal en que els materials absorbents només afectarien a les reflexions tardanes, no afectant així a les primeres reflexions; tot i així, aquest cas dut a la pràctica és gairebé impossible. Tots aquests inconvenients però queden mitigats o pràcticament desapareixen quan passem a utilitzar un sistema electroacústic, tant en la configuració de teatre com en qualsevol altre amb condicions de màxima absorció com una sala d’actes, una sala de concerts de música amplificada o una sala de projeccions de l’estil d’un cinema. Vist tot això és clar que per a aconseguir una solució que mitjançant una acústica variable ofereixi una sonoritat òptima és la que combina una variació del volum total de la sala amb la variació de les superfícies d’absorció de la mateixa. Mitjançant això podrem obtenir un canvi substancial en el factor dels temps de reverberació sense tenir en compte els desavantatges que comporta utilitzar únicament un dels dos sistemes. Si a més a més s’utilitza un sistema electrònic per tal de cobrir les possibles mancances que els dos sistemes no poden satisfer, disposarem d’una sala preparada per funcionar correctament en pràcticament totes les seves funcions i temps de reverberació. Tot i això i com hem pogut veure, mai s’acabarà d’aconseguir la solució ideal que satisfaci totes les necessitats i requisits.

4. Acústica variable mitjançant sistemes electrònics: Electroacústica Fins ara hem estat tractant el cas en el qual disposàvem d’una sala amb un temps de reverberació elevat (d’uns 2 segons) i mitjançant sistemes de modificació del volum o de la superfície d’absorció baixàvem aquest RT fins a valors més propers a 1 s en funció de les necessitats funcionals de l’espai. En el cas de l’electroacústica, el control del temps de reverberació es fa per mitjà de sistemes electrònics (micròfons, altaveus, etc.) en comptes dels elements físics variables. És per això que el que necessitarem és reduir el RT fins al valor mínim desitjat i, utilitzant el sistema electrònic escollit, incrementar-lo. Així doncs, utilitzant l’exemple de la sala multi ús pensada per funcionar com a teatre i sala de música simfònica, haurem de dissenyar l’espai pensant en que el valor d’RT de la sala ha de situar-se al voltant d’1 s, que és el valor destinat a la funció de teatre. Per aconseguir un increment del RT fins als 2 s adient per a una sala de concerts, és on entrarà en joc el nostre sistema electroacústic. En alguns casos, el fet de no disposar de prou espai per obtenir un temps de reverberació de 2 segons obliga a la utilització d’aquest sistema ja que per les dimensions de la sala és impossible encabir-hi tots els sistemes de control acústic variable abans comentats. El funcionament d’aquest sistemes es basa en la captació de la senyal sonora mitjançant micròfons distribuïts per la sala, els quals processen les senyals elèctriques subministrades pels micròfons. Un cop processades, s’utilitzen uns amplificadors per amplificar i augmentar la potència de la senyal. Aquestes senyals elèctriques s’envien a una sèrie d’altaveus distribuïts per la sala, els quals emeten el so que es barreja amb l’acústica pròpia de la sala. Per tant, el procés final seria: Captació (micròfon)

Processat

Amplificació (amplificador)

Transmissió

Reemissió (altaveus)

Fig.15 Esquema electroacústic Canal = micròfon + amplificador + altaveu

Les diferències entre els sistemes bàsicament resideixen en el número de micròfons i altaveus utilitzats, el processador de la senyal i els amplificadors. Els sistemes més coneguts són la Ressonància Assistida (AR), la Reverberació de canal múltiple (MCR) o Sistema d’Amplificació del Camp Sonor i el Sistema de Control Acústic (ACS).

4.1 Ressonància Ressonància Assistida (AR) Aquest sistema consisteix en la utilització d’un elevat número de canals. Els micròfons es situen dins d’un ressonador simple de cavitat (figura 17), és per això que la freqüència de la senyal anirà en funció de la freqüència del ressonador. Per tant, el conjunt de senyals obtingudes són senyals filtrades pel ressonador, de manera que cada canal opera a una freqüència independent (únicament és eficient amb freqüències <2kHz).

Fig. 16 Esquema bàsic del canal d’un sistema de Ressonància Assistida (AR)

Fig. 6.17 Ressonadors simples de cavitat (Helmholtz) amb micròfons en el seu interior, composant un sistema de Ressonància Assistida (AR): a) esquema bàsic; b) disposició pràctica d’un conjunt de ressonadors.

4.2 Reverberació de canal canal múltiple (MCR) o Sistema d’ d’Amplificació del Camp Sonor Aquest sistema, desenvolupat per l’empresa Philips, treballa de manera diferent a l’anterior en el sentit que els micròfons utilitzats es col·loquen directament sobre les parets i, per tant, les senyals captades tenen un ventall de freqüències molt més ampli que l’anterior. Degut a això, el sistema també és efectiu a altes freqüències que poden trobar-se entre 63 kHz i fins a 8 kHz.

Tot i això, aquest sistema no és pròpiament un sistema d’augment del temps de reverberació sinó que es tracta d’un sistema d’amplificació del nivell sonor. L’inconvenient principal d’aquest sistema és que per aconseguir un augment de 3dB de pressió sonora són necessaris 100 canals i degut a que la seva instal·lació i ajustament són complexes, la seva utilització serà limitada. 4.3 Sistema de Control Acústic (ACS) Aquest és un sistema desenvolupat per la universitat de Deft (Holanda), el qual és capaç de crear un camp reverberant completament nou utilitzant un nombre molt inferior de canals (aproximadament 12). Les senyals captades pels micròfons són processades per una unitat de reverberació en comptes de ser directament amplificades o filtrades, de manera que el cost total de la instal·lació és considerablement inferior que el dels anteriors sistemes. 4.4 Avantatges i inconvenients de l’electroacústica contra els elements físics variables

És clar que els dos sistemes presenten les seves complicacions i dificultats en front al fet de modificar els temps de reverberació i moltes vegades la solució més adient serà la que s’adapti millor a les condicions de la sala on ens trobem. Tot i això, analitzarem els avantatges i inconvenients que el sistema electroacústic presenta davant del sistema d’elements físics variables. 4.4.1

Avantatges

Un dels avantatges és l’obtenció de temps de reverberació més elevats que els valors que les dimensions i característiques de la sala serien possibles d’assolir per mitjans físics, tot això sense modificar el volum del recinte on ens trobem en cap moment. El fet de no haver de modificar el volum de la sala ens evita haver d’utilitzar elements mòbils com fals sostres de panells mòbils cosa que facilita la construcció de la sala. Els sistemes electroacústics també ens permeten l’obtenció de marges majors de variació del temps de reverberació ja que no depenen de la reverberació de la sala i els sistemes electrònics permeten la modificació de les freqüències dels nivells sonors. A part d’això, tots aquests són sistemes totalment automatitzats, per tant l’operativitat de tots els sistemes sovint pot ser controlada per un sol tècnic amb un sistema de control sonor. Per acabar, aquest sistema és menys costós pel simple fet que la instal·lació d’un sistema electrònic aliè a l’arquitectura de la sala (a nivell constructiu) representa un esforç menor que qualsevol sistema que s’hagi d’incloure en l’estructura principal de l’edifici (amb l’esforç de construcció i cost addicional que això suposa). 18

4.4.2

Inconvenients Inconvenients

El primer que s’ha de tenir clar en aquests sistemes és que el so que ens arriba no és el so directe procedent de la font sonora que l’emet ja que aquest so ha estat processat per un sistema electrònic, cosa que afegeix un risc que el so obtingut emès pels altaveus sigui poc natural. A part d’això, hi ha un risc d’acoblament entre micròfons i altaveus amb la corresponent interferència acústica corresponent a un xiulet audible molt molest i inadmissible (efecte Larsen). Com que estem tractant amb un sistema de processament del so electrònic, aquest sistema necessita un control i manteniment permanent dut a terme per personal especialitzat per tal d’evitar que el so emès pateixi modificacions indesitjades, alteracions o aberracions sonores. Una de les coses a tenir en compte és que si el disseny acústic d’una sala no funciona, no és possible arreglar-ho mitjançant els sistemes electroacústics. De manera que per aconseguir un funcionament òptim de la instal·lació serà necessari que la sala estigui dissenyada des del punt de vista acústic. Dit això, i gràcies al perfeccionament d’aquests sistemes en els últims anys, s’ha de remarcar que els sistemes electrònics s’acostumen a implantar en els nous recintes multi ús tot i els seus inconvenients per tal de contribuir al bon funcionament acústic d’aquests espais.

5. Conclusions Conclusions finals Un cop analitzades totes les possibilitats de variació acústica d’espais multifuncionals hem pogut arribar a veure que el disseny d’un espai multi ús mitjançant aquests sistemes d’elements mòbils és la solució més adient per tal d’aconseguir un so natural i amb uns temps de reverberació correctes. Per aconseguir-ho s’han de tenir en compte paràmetres com el volum de la sala on es treballa, l’ocupació que haurà de tenir, la funció que s’hi haurà de desenvolupar,... Tots aquests conceptes són els que s’han de considerar a l’hora de saber quin interval de temps de reverberació hauran de ser els que ens hem de marcar com a objectiu. Un cop sabem quin és l’objectiu i tenim tots aquests paràmetres comprovats hem de saber si mitjançant únicament una combinació de sistemes de variació del volum de la sala i de la superfície total absorbent de l’espai en tenim prou per produir una variació del temps de reverberació que ens permeti disposar d’un espai multifuncional que acústicament és adequat per cadascun dels usos pels quals està pensat. Moltes vegades la necessitat de tenir un sistema electroacústic pels casos en que el nivell d’absorció de la sala és màxim i es produiria una sensació d’apagament de la sala obliga a instal·lar-lo, tot i que després s’utilitzarà també pels concerts o espectacles de música amplificada. En cas que el disseny de l’espai multi ús mitjançant una acústica variable no sigui factible per mitjà dels elements comentats (sovint aquí entren en joc els temes econòmics), no quedarà més remei que optar per una solució acústica intermitja. Això vol dir que sabent que no podrem aconseguir una acústica adient i òptima per cap dels casos per els quals està pensat, haurem de dissenyar un espai amb uns RT intermitjos. Aquests RT representen uns valors de l’ordre d’1,4 s (amb freqüències entre 500 – 1kHz), cosa que vol dir que la sala serà una mica massa viva per a la funció de teatre i una mica massa apagada per als concerts de música simfònica, tot i que més o menys es pot utilitzar per a tot. De totes maneres abans de fer el disseny concret de la sala, s’haurà de saber quin ús serà el prioritari per a l’espai acústic a pensar. En funció de l’ordre de prioritats establert, s’aniran prenent les decisions pel que fa al volum, les formes i els materials destinats al revestiment de les superfícies límit, sempre posant per davant la funció prioritària. El que és obvi és que qualsevol solució acústica representa un fet menys transcendental en l’acústica d’una sala com més petita és aquesta, ja que la intel·ligibilitat de les paraules sempre és menys conflictiva degut a la proximitat (major influència del camp directe) i l’existència de temps de reverberació relativament curts per a la música, més tolerables.