domingo, 17 de febrero de 2013

El mito de la caverna, con hueveras


Título fácil, pero al menos no voy a hablar de desnudistas. Hoy me pongo del lado de la ingeniería para explicar una de esas prácticas que están tan arraigadas en la sociedad de jóvenes músicos sin parné. Las hueveras como acondicionador y aislador acústico. Así que nos adentramos en esas cavernas oscuras, con hedor a orín, marihuana y pinreles, donde los muchachos/as aficionados al arte de la música se juntan para "guitarrear" canciones de sus artistas favoritos, y ya de paso fardar delante de sus amigas de mejor ver. Y es que a la hora de meterse al garaje del abuelo de "Juan Pelotilla" hay que tener en cuenta que el acondicionamiento sonoro va a ser inversamente proporcional a la mugre del local y a la devoción por las leyendas urbanas de los músicos miembros. Por eso una de las peores ideas es invitar a tus amigos a ver tus ensayos, o grabarlos y colgarlos en la red; y yendo más lejos, seguir ensayando en sitios como estos.

 

El principal problema que se encuentra en los locales de ensayo es la reverberación, ese efecto indeseado del sonido que lo hace permanecer sonando incluso cuando la fuente emisora ha dejado de radiar. Ocurre debido a que las ondas sonoras se reflejan en las paredes, suelo y techo, lo cual impide la libre propagación de éstas y por lo tanto su atenuación conforme a la distancia en el espacio abierto. Esto repercute directamente en la inteligibilidad de la palabra o la música que estemos escuchando. ¿O por qué creéis que los curas dan sus sermones taaan leeentaaameeente? Lo hacen para evitar que la exacerbada reverberación de las iglesias haga que sus palabras se amontonen y los parroquianos se vayan sin interiorizar el mensaje de Dios. Esto no ocurre si en vez de tonsura en sus años de diácono tu pastor llevó una quipá, pues el tiempo de reverberación en una sinagoga es sustancialmente menor que en una iglesia católica. ¿Qué no os lo creéis? Tengo pruebas:




El tiempo de reverberación que caracteriza a una sala se llama T60, es el término que se suele usar para niveles de presión normales, y hace referencia al tiempo que tarda el sonido en caer de su nivel de presión original hasta perder 60 dB (representado gráficamente en la imagen al margen izquierdo).

Dicho de otro modo, si tenemos un altavoz que está emitiendo un sonido y lo apagamos de golpe, el T60 será el tiempo que tarda ese sonido que está siendo emitido en dejar de ser percibido por el oído. Si los niveles de presión son menores o mayores, los tiempos de reverberación se definen para caídas de 20 ó 30 dB.

¿Pero por qué se crea esta reverberación y como afecta a nuestro sala de audición y/o ensayo? En una habitación que no está acondicionada para escucha a gran potencia, como puede ser un dormitorio, o tu sala de tortura, los materiales usados pueden ser flexibles, reflexivos y estar dispuestos en una perfecta geometría, por aquello de la economización del espacio y el feng shui. Aquí entran en juego una serie de factores que trataré de explicar con ejemplos:


Materiales:

Duros (un bajo o un garaje): Por lo general se rodean de estructuras solidas y macizas, por lo que es muy probable que las paredes sean de hormigón. Las paredes de hormigón no gozan de una porosidad manifiesta, por lo que el sonido no puede atravesarlas y seguir propagándose por ellas, deviniendo en un rebote de unas a otras a paredes y por tanto aumentando el T60. Si el material es poroso la energía acústica de las ondas sonoras se transformará en energía cinética dado que hace vibrar el material que está atravesando. En esa vibración se pierde el sonido. Pero siempre, siempre y siempre (a no ser que tengas una ventana abierta) hay una parte que rebota:


Geometría:

Modos estacionarios (salas con paredes paralelas): Los recintos con paredes totalmente paralelas elevan el nivel de ciertas frecuencias, pero no la reverberación. Veamos, el sonido se nutre de muchas frecuencias, de las cuales el oído humano percibe de 20 Hz hasta los 20.000 Hz. Varios sonidos emitirán frecuencias iguales que se superpondrán unas sobre otras. Cuando eso ocurre el "volumen" de esas frecuencias sube y enmascara al resto. En una sala las ondas sonoras viajan rebotando de una pared a otra, creando dentro una forma de onda como si de un instrumento se tratase. Es como si la sala comenzará a vibrar con una frecuencia concreta por sí misma.

Cuando se sopla una flauta el cuerpo vibra a una frecuencia determinada debido entre otras cosas a sus dimensiones. Pues cuando se reproduce sonio la sala vibra a una  frecuencia que da la dimensión de la sala. Por tanto esa onda "reforzará" la frecuencia a la que vibre la sala. Imaginemos a dos individuos tocando la flauta. Uno de ellos toca un LA que son 440 Hz a un SPL (nivel de presión sonora) de 60 dB y otro toca esa misma nota LA a 440 Hz con 60 dB de presión. La suma de decibelios equivale a un nuevo volumen, 63 dB, dado que la suma es logarítmica y no lineal. Eso quiere decir que si en vez de 2 flautas tocando LA (440 Hz) a 60 dB tenemos cuatro, el volumen total será de 66 dB. Por tanto, si una frecuencia es repetida su volumen aumenta. Pues algo parecido ocurre con los modos propios de una sala. Si la sala vibra a 50 Hz, es decir, que su onda estacionaria es de 50 Hz, y reproducimos 50 Hz con un altavoz, la ganancia de ese sonido se elevará sustancialmente.


Una onda sonora viaja por la habitación, si las paredes son paralelas la onda rebota en una de ellas perpendicularmente hacia la otra pared para permanecer realizando un viaje perfecto un tiempo determinado. ¿Y qué importa eso? Pues su importancia reside en que se crea un modo de vibración permanente en la sala cuya frecuencia depende de la distancia entre las paredes y las dimensiones en las que se propaga la onda:



Con esta fórmula podemos ver donde se concentra la energía. Por ejemplo en las siguientes salas el espectro frecuencial queda en la primera con una distribución uniforme y en la segunda con coloraciones (concentración de energía alrededor de ciertas frecuencias normalmente relacionado con salas pequeñas):


El problema es claro, tenemos predominancia de unas frecuencias sobre otras que están siendo enmascaradas por las primeras debido a una alta concentración de la energía. ¿Qué soluciones podríamos aplicar?
  • La primera parece obvia, ecualizar, que sería tan solo subirle el volumen a las frecuencias que menos se oyen y bajárselo a las que más. Pero, ¿qué razón puede haber para no hacer algo a la vista tan sencillo? Pues básicamente porque nos estaríamos cargando un proyecto de sonorización perfecto e inmutable para cualquier tipo de reproducción acústica.
  • La segunda es más obvia si cabe. Si las paredes son paralelas deshagamos esa geometría. Si hacemos esto conseguiremos una mayor atenuación de frecuencias bajas, dado que los modos propios de las salas atienden en mayor medida a las frecuencias bajas. Además, el rebote en todas direcciones aumenta el tiempo de reverberación de la sala. 

Para la construcción de una sala la reproducción de frecuencias va en función del tamaño de la misma. Para obtener buenas respuestas en graves hay que seguir una función así:


Hay que vivir con las ondas estacionarias de los recintos y diseñar las dimensiones de estos conforme a las coloraciones que queramos que tenga nuestra sala. Cabe añadir que dentro de una sala de escucha hay puntos en los que se focaliza el sonido, todo o parte de él. Esto provoca que una persona esté en una zona de escucha perfecta y otra a 3 metros no oiga ni la mitad.


Cómo insonorizar con ¿hueveras?:

Pero vamos a ver, ¡nosotros hemos venido aquí a hablar de nuestras hueveras! ¿qué carajo tiene que ver todo esto con las hueveras? Pues veréis, conocer la física del sonido en salas es esencial para entender que las hueveras no hacen una puñetera mierda por sí mismas. El único efecto que tienen es psicoacústico, cuanti más las miras menos ruido parece que haya. Pero esto no es del todo correcto.

Hemos hablado de cosas que no deben haber en nuestra sala...
  • Ondas estacionarias
  • Focalizaciones de sonido
  • Tiempos de reverberación excesivos
que son provocadas por...
  • Paralelismos entre paredes
  • Geometría
  • Materiales no porosos
Para aislar y acondicionar una sala hay que evitar esos efectos. Para ello hay que recubrir las paredes de materiales absorbentes, hacer trampas de graves para atenuar las ondas estacionarias, evitar las focalizaciones sonoras que se puedan crear aumentando la difusión del sonido y aislar la sala de ruidos externos con dobles paredes, techos falsos y suelos flotantes. De hecho la mejor forma de aislar una sala es crear una sala dentro de otra sala, a modo de muñeca rusa.
  • Esto es un aislante acústico basado en la reflexión y absorción de la ondas:


  • Esto es una huevera para meter huevos:


¿Se parecen verdad? También se parece esto:



Debido a su parangón morfológico se puede inducir al engaño de que acondicionan de la misma forma. Pero nada más lejos de la realidad. El material del que está compuesto el aislante es lana de roca, una fibra mineral fabricada a partir de roca basáltica. Los coeficientes de absorción de la lana de roca son altísimos. Esto hace que las ondas sonoras pentren en ella y se atenúen. Además la forma compuesta por multitud de conos adyacentes, propicia que la onda que choca con el cono cambie su dirección hacia los conos de su alrededor, de forma que la onda queda atrapada en un rebote entre ellos.

Las hueveras se disponen de la misma forma cónica que la lana de roca, con la salvedad de que su coeficiente de absorción es sustancialmente menor. Ya dije que todos los materiales, y cuando digo todos es todos, absorben sonido y lo rebotan, la diferencia es en qué grado. Pues las hueveras a penas absorben sonido. Se consigue el mismo efecto de absorción poniendo el cartón de la caja de un federico frigorífico que una huevera. El siguiente gráfico lo deja más claro:

Ahora bien, lo que SÍ aportan las hueveras es difusión al local, de modo que se rompen las ondas estacionarias y las focalizaciones.

Concluyendo:

Las hueveras ni aislan ni absorben. Si quieres insonorizar tu local primero debes aprender la diferencia entre acondicionamiento y aislamiento. El primero trata de mejorar la escucha dentro del local y el segundo la entrada y salida de sonido del y al exterior. Si quieres que los instrumentos no se oigan unos encima de otros no pongas hueveras por favor, es preferible que llenes el local de compresas. Ahora bien, si acompañas las hueveras de paneles absorbentes justo detrás de ellas vas a conseguir un buen resultado, pues obtienes la absorción de la lana de roca y la difusión de los conos de las hueveras.

Que no te digan que eres un soplapollas por poner hueveras, pero tampoco por no ponerlas.


Por Conde Chócula (Aresti)


Referencias:
- Diseño de salas de locución y acondicionamiento acústico (Luis Enrique Mora)

- Micrófonos y altavoces (Basilio Pueo Ortega / Miguel Romá Romero)

17 comentarios:

  1. La referencia a los discursos en Iglesias y Sinagogas ha sido sencillamente magnífica.

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    1. Hola nosotros ensayams en una kaja d trailer!! Si le pongo aislante ( lana d Roca) q tngo y hueveras Sonara algo mejor verda?? Lo hago en todas las paredes??? Y la hueveras las atornillo o mejor pagarlas??

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    2. ¿En una cajha de trailer? Que genialidad xD ¿De dónde la habéis sacado?

      Pues en cuanto a insonorización se refiere es mejor dejar una doble pared y un suelo flotante para aislar las vibraciones de dentro y que no se proyecten al exterior. Si eso te da igual yo te diría que pegues la lana de roca, pero no en todas partes porque sino vas a conseguir un espacio acústico sin resonancia ninguna. Si no tienes mucha experiencia lo mejor es que cubras bien las esquinas para romper las frecuencias bajas. El resto cúbrelo con lana como mejor te suene. Pon lana ditribuída uniformemente hasta que los instrumentos te suenen bien definidos por separado. Y si vas a usar hueveras ya sabes que lo que propician es que el sonido se difumine por igual. Ponlas por bastantes sitios, en las zonas donde no tengas lana por ejemplo.

      No obstante esto son orientaciones, tendrás que fiarte de tu oído y estudiar las dimensiones de tu local para en función de ellos distribuir el material absorbente de una forma u otra. Te recomiendo la lectura de este artículo para que estés mejor informada:

      http://biblioteca.cenace.org.ec/jspui/bitstream/123456789/1008/12/Mora_Luis_Enrique.PDF

      Saludos y suerte

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    3. Jjaaajjaans tenemos q buscar la vida pa ensayar y no pagar tanto lokal ;). Voi a probar lo q me as dixo y ya t kuentoo!! Graciassss ahh y m leere ese artículo

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  2. Te has liado un poco para explicar los modos propios, pero lo compensas muy bien con la última frase =D

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    1. Lo sé, se me fue de las manos y no estaba especialmente inspirado. Pensé en cambiarlo, pero no me gusta editar los posts. Igual alguien lo entiende y todo xD

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    2. Hola nosotros ensayams en una kaja d trailer!! Si le pongo aislante ( lana d Roca) q tngo y hueveras Sonara algo mejor verda?? Lo hago en todas las paredes??? Y la hueveras las atornillo o mejor pagarlas??

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  3. A ver si lo he entendido bien...
    Entonces, una sala repleta de hueveras hace que el tiempo de reverberación disminuya, ya que los rebotes que se producen entre ondas y conos (superficie "arrugada") rompe ese maleficio amplificador de las paredes paralelas, ergo se mejora la calidad acústica, que no el aislamiento, pero eso a los trompeteros y guitarreros les dará igual, aunque no al sufrido vecino.

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    1. ¡Casi casi casi perfecto! No es que la reverberación disminuya tal cual. Digamos que al introducir reflexiones caóticas en todas direcciones el sonido será igual en cualquier punto de la sala haciendo que la acústica mejore. La reverberación disminuye porque al rebotar en todas direcciones chocará con más elementos de la sala que absorberan sonido que antes no absorbían, y además porque el cartón miiiiiinimamente también hace su función. Pero vamos, que lo que dan es claridad al sonido. Pero sí, al aislamiento una mierda, así que el vecino seguirá buscando como fabricar TNT casero en el "Manual de cocina anarquista".

      Me alegro de que se haya entendido querido enmascarado ;)

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    1. Muchas gracias.

      Por cierto, tienes un blog precioso ;)

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  5. Como que trabajo realizando mediciones acústicas (cara de mala leche) desde hace 12 años, y sí, he visto algún local con hueveras.
    Un saludo y magnífica exposición.

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    1. Placer adulto este de recibir el beneplácito de un experto en la materia.

      Mil gracias por tu lectura y tu comentario ;)

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  6. Puedo confesar y confieso que me ha gustado mucho este post. Así que prepárate para un seguimiento de cerca. Gracias.

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    1. Confiesa, confiesa. Nos gustan este tipo de aperturas espirituales.

      Muchas gracias! ;)

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  7. te ha quedado bien Aresti, y has pasado un duro examen. No entiendo que para que guste tenga que vulgarizarse un post; sin embargo aprecio la dedicación al escribir sobre este mito.

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