¿Qué es? Historia.
Acústica en la Arquitectura.
Ingeniería Acústica. Obras Contemporáneas. Cualidades del Sonido.
María Vanessa Virgüez 25.571.633
La palabra “acústica” designa todo lo referente al sentido del oído, pero comúnmente se la usa con uno de estos dos significados: primero, el cuerpo de hechos y teoría que concierne a las propiedades, producción y transmisión del sonido. Segundo, la adaptabilidad de un edificio para oír en él discursos y música. Así pues hablamos de la “ciencia de la acústica” y también de “la acústica” de una sala de conciertos.
Es una ciencia que estudia las cuestiones relativas al sonido, especialmente la generación y recepción de las ondas sonoras. Todo fenómeno sonoro consta de tres momentos: la producción, la propagación y la recepción del sonido.
Le dio el nombre el físico francés José Sauveur (1653-1716), este también fue unos de los creadores de esta ciencia. En la antigüedad y en la edad media se hicieron diferente experimentos vibratorios, desde el monocordio de Pitágoras, pasando por los principios de Gioseffo Zarlino a mediados del siglo XVI, Salinas, Galileo e Isaac Newton, hasta llegar a Pithanasius Kichev y el número “p” Marin Mersenne, ya en el siglo XVII, quienes aplicaron muchas de las precedentes experiencias a los instrumentos musicales.
Joseph Sauveur dio a estos estudios el nombre de acústica y creó esta especialidad, que desarrollaron diferentes científicos posteriores profundizando en sus aspectos peculiares: Daniel Bernouilli en los sonidos armónicos, Euler en las vibraciones y Félix Savart en el aspecto fisiológico y aplicación a los instrumentos,
Finalmente, en 1863 Hermann Ludwig F. Helmholtz reunió todos los avances aportados hasta el momento. Posteriormente la invención de fonógrafo (Thomas Alva Edison, 1877), radio, cine, magnetófono y televisión han contribuido al enorme progreso de esta ciencia. Más recientemente, la electroacústica ha permitido un análisis más detallado de los sonidos e incluso su síntesis. La acústica arquitectónica trata de obtener, por un lado, la mejor audición del sonido en un edificio mediante el estudio de las formas y la elección de los materiales y, por otro, el aislamiento acústico de los locales, tanto entre sí como del exterior.
La utilización de las leyes geométricas que rigen la propagación sonora, puede ser de gran utilidad en múltiples ocasiones. Por ejemplo, para analizar la distribución en un recinto, del campo acústico directo y de las primeras reflexiones o detectar posibles riesgos de eco o focalizaciones provocadas por determinadas superficies de una sala. El método geométrico se basa en la sustitución de los frentes de ondas por sus direcciones de propagación asimilándolos a rayos sonoros que emergen de la fuente y se comportan de igual forma que los rayos luminosos. Los rayos sonoros tienen su origen en la fuente y en cada punto tiene una intensidad dada por:
En donde W es la potencia de la fuente, e I1 es la intensidad a 1 m de la fuente. Suponiendo la fuente omnidireccional, la intensidad disminuye con el cuadrado de la distancia recorrida En el caso de que la fuente no imita por igual en todas direcciones, la expresión anterior se vería afectada por un factor de direccionalidad para cada dirección, es decir:
En donde Q es el factor de direccionalidad o relación entre la intensidad propagada en una dirección determinada y la intensidad que seríadonde propagada, en esa misma dirección, una fuente de la amisma W es la potencia de la por fuente, e I1 omnidireccional es la intensidad 1 m potencia. de la fuente. Suponiendo la fuente Aplicando el método geométrico se pueden resolver problemas tales como: focalizaciones, ecos, diseño para buen omnidireccional, la intensidad disminuye sonido directo y diseño para el adecuado sonido reflejado.
La acústica arquitectónica es una parte de la acústica que trata de manipular los efectos acústicos de lugares abiertos y cerrados. En los lugares abiertos el principal fenómeno es la difusión del sonido. La acústica debe de tener en cuenta que las ondas del sonido viajan en tres dimensiones y sus frentes salen directamente de la fuente de perturbación, todo esto se debe de tener en cuenta para distribuir el sonido frente a un escenario.
Los griegos crearon sus teatros al aire libre, en los mismos se realizaban obras teatrales y presentaciones musicales, estos aprovecharon el reflejo de las gradas para duplicar el sonido y de esta manera que la sonoridad quedase protegida por las gradas. El tamaño de los teatros griegos no ha sido igualado con una capacidad de 15,000 personas. Los romanos utilizaron una técnica similar a la de los griegos, difieren en que la forma de las gradas no era plana sino curva, esto hacia que un poco del sonido se perdiera y que fuera centrado en un mismo punto. No obstante el teatro más grande entre los romanos tenía una capacidad de 5,000 personas.
Hoy en día se aprovechan los conocimientos que fueron adquiridos de los griegos y los romanos por lo que los recintos abiertos se construyen con paredes abombadas o curvas que concentran el sonido en el lugar. El problema de esta técnica es que la frecuencia no donde se reparte uniforme que los sonidos son más difíciles repartirse. Los materiales que selautilizan Wdeesuna la manera potencia de lay fuente, e I1 esgraves la intensidad a 1 mdede la fuente. Suponiendo fuentepara construir este tipo de ambiente son aquellos que tienen propiedades que facilitan el desplazamiento del sonido hacia donde están omnidireccional, la intensidad disminuye las personas. En los espacios cerrados el aspecto más importante que se tiene presente es la reflexión, ya que al espectador le llegara dos tipos de sonidos, el directo y el reflejado.
La ingeniería acústica es la rama de la ingeniería que trata acerca del sonido y la vibración. Es la aplicación de la acústica, la ciencia sobre sonido y vibración. La ingeniería acústica típicamente se concentra en el diseño, análisis y control del sonido en las estructuras. Pero la ingeniería acústica no es solo el control del ruido, también cubre los usos positivos del sonido, desde el uso de ultrasonido en la medicina, hasta la programación de sintetizadores digitales en la música. Desde diseñar la acústica en un concierto para mejorar el sonido de la orquesta y que todas las personas presentes puedan escuchar con claridad desde cualquier parte del auditorio, hasta especificar la configuración del sistema de sonido en una estación de tren o aeropuerto, para que los mensajes transmitidos por las bocinas sean comprensibles.
En general la Ingeniería Acústica, se especializa en estudiar las ondas sonoras correspondientes al rango de los 20 Hz, a los 20 kHz, que es el rango característico de audición del ser humano. Pero existen también especialidades dentro de esta misma ciencia que estudia ondas que se encuentran fuera del rango de la audición. Por debajo de este rango es decir frecuencias menores a los 20 Hz, es conocido como rango infrasónico y el rango por encima de los 20 kHz, es conocido como ultrasónico. Este último con muchas aplicaciones en la medicina, minería y geología entre otras ciencias.
El Aula Magna de la Universidad Central de Venezuela se encuentra dentro de la Ciudad Universitaria de Caracas (la cual fue declarada Patrimonio Mundial de la Humanidad el 30 de noviembre de 2000 por el Comité de Patrimonio Mundial de la UNESCO1 ) y es el auditorio más importante de esta casa de estudio debido a que es el auditorio de mayor aforo de la Ciudad Universitaria con una capacidad aproximada de 2.700 personas.
Este recinto universitario fue catalogado en la década de los ochenta como una de las cinco salas con mejor acústica del mundo, propiedad que aún conserva gracias a un sistema que combina la tecnología y el arte: los Platillos Voladores o Nubes Flotantes del Ingeniero y Artista Norteamericano Alexander Calder. Dichas estructuras fueron instaladas en el techo bajo la supervisión de la firma estadounidense Bolt, Beranek y Newman, mientras una orquesta tocaba en el escenario para calibrar la acústica de forma exacta. Incluso la alfombra original que recubría los pasillos de la sala estaba diseñada especialmente en pro de la acústica y perdurabilidad ante cualquier condición lógica, sin embargo tras años de desgaste constante no pudo ser reemplazada por una de iguales cualidades.
Altura: Depende de la frecuencia, que es el número de vibraciones por segundo. Cuantas más vibraciones por segundo, el sonido es más agudo y cuantas menos vibraciones por segundo, el sonido es más grave. Cuanto más corta, fina y tensa esté una cuerda, más agudo será el sonido que produzca y viceversa. Gráficamente la diferencia entre un sonido agudo y un sonido grave podría representarse: Duracion: Está en relación con el tiempo que permanece la vibración y se representaría gráficamente: El tiempo máximo de permanencia de la vibración está muchas veces limitado por las características de producción de sonido del instrumento musical. Naturalmente, los instrumentos electrónicos no tienen este tipo de limitaciones y, siempre que el timbre del instrumento que produzcan no tenga como característica una pronta extinción, la duración de los sonidos puede ser todo lo larga que deseemos. Intensidad o Volumen: Está en relación con la fuerza con que hubiésemos pulsado la cuerda. Su unidad de medida es el decibelio (dB). Cada incremento de 10 dB nuestro oído lo percibe como el doble de intensidad. A partir de 120 dB entraríamos en el umbral del dolor. En la representación gráfica de un sonido fuerte observaríamos que posee una mayor amplitud que un sonido débil.
Timbre: Es la cualidad que nos permite distinguir entre los distintos sonidos de los instrumentos o de las voces, aunque interpreten exactamente la misma melodía. El timbre de los distintos instrumentos se compone de un sonido fundamental, que es el que predomina (siendo su frecuencia la que determina la altura del sonido), más toda una serie de sonidos que se conocen con el nombre de armónicos.
Agudo
Largo
Fuerte
Fundamental
Grave
Corto
Suave
Complejo