Los modos de habitación son la colección de resonancias que existen en una habitación cuando la habitación es excitada por una fuente acústica como un altavoz. La mayoría de las habitaciones tienen sus resonancias fundamentales en la región de 20 Hz a 200 Hz, cada frecuencia está relacionada con una o más de las dimensiones de la habitación o un divisor de la misma. Estas resonancias afectan la respuesta de baja frecuencia de baja frecuencia media de un sistema de sonido en la habitación y son uno de los mayores obstáculos para una reproducción de sonido precisa.
Mecanismo de resonancias de la sala
La entrada de energía acústica a la habitación en las frecuencias modales y sus múltiplos provoca ondas estacionarias. Los nodos y antinodos de estas ondas estacionarias dan como resultado que el volumen de la frecuencia de resonancia particular sea diferente en diferentes ubicaciones de la habitación. Estas ondas estacionarias pueden considerarse un almacenamiento temporal de energía acústica, ya que necesitan un tiempo finito para acumularse y un tiempo finito para disiparse una vez que se ha eliminado la fuente de energía sonora.
Efecto minimizador de las resonancias de la sala.
Una habitación con superficies generalmente duras exhibirá resonancias agudamente afinadas de alta Q. Se puede agregar material absorbente a la habitación para amortiguar las resonancias que funcionan disipando más rápidamente la energía acústica almacenada.
Para que sea eficaz, una capa de material absorbente poroso debe tener un grosor del orden de un cuarto de longitud de onda si se coloca en una pared, que a bajas frecuencias con sus longitudes de onda largas requiere absorbentes muy gruesos. La absorción se produce mediante la fricción del movimiento del aire contra las fibras individuales, con la energía cinética convertida en calor, por lo que el material debe tener la "densidad" justa en términos de empaquetamiento de fibras. Demasiado suelto y el sonido pasará, pero demasiado firme y se producirá un reflejo. Técnicamente, se trata de igualar la impedancia entre el movimiento del aire y las fibras individuales. La fibra de vidrio, como se usa para aislamiento térmico, es muy efectiva, pero debe ser muy gruesa (quizás de cuatro a seis pulgadas) si el resultado no es una habitación que suene anormalmente 'muerta' a altas frecuencias pero que permanezca 'retumbante' en frecuencias más bajas, de modo que proporcione absorción en una amplia gama de frecuencias. Las cortinas y alfombras solo son efectivas a altas frecuencias (digamos 5 kHz y más).
Como regla general, el sonido viaja a un pie por milisegundo (344 m / s), por lo que la longitud de onda de las notas a 1 kHz es aproximadamente un pie (344 mm) y a 10 kHz aproximadamente una pulgada (34 mm). Incluso seis pulgadas de fibra de vidrio tienen poco efecto a 100 Hz, donde un cuarto de longitud de onda supera los 2 pies (860 mm), por lo que agregar material absorbente no tiene prácticamente ningún efecto en la región de graves más bajos en la región de 20 a 50 Hz, aunque sí puede producir una gran mejora en la región de graves superior por encima de 100 Hz.
Las aberturas abiertas, los cilindros de dispersión (de gran diámetro y generalmente la altura de la pared), los paneles colocados y dimensionados cuidadosamente y las formas irregulares de las habitaciones son otra forma de absorber energía o de romper los modos resonantes. Para la absorción, como ocurre con las grandes cuñas de espuma que se observan en las cámaras anecoicas , la pérdida se produce en última instancia a través de la turbulencia, ya que las moléculas de aire en colisión convierten parte de su energía cinética en calor. Se han utilizado paneles amortiguados, que normalmente consisten en láminas de madera prensada entre listones de fibra de vidrio, para absorber los graves, al permitir el movimiento del panel de superficie y la absorción de energía por fricción con los listones de fibra.
Si se está construyendo una habitación, es posible elegir dimensiones de la habitación para las que sus resonancias sean menos audibles. [1] Esto se hace asegurándose de que las resonancias de múltiples salas no tengan frecuencias similares. Por ejemplo, una habitación cúbica exhibiría tres resonancias a la misma frecuencia.
La ecualización del sistema de sonido para compensar la respuesta de frecuencia desigual causada por las resonancias de la sala tiene un uso muy limitado, ya que la ecualización solo funciona para una posición de escucha específica y en realidad hará que la respuesta sea peor en otras posiciones de escucha. Además, los grandes aumentos de graves mediante el ecualizador del sistema de sonido pueden reducir drásticamente el margen en el propio sistema de sonido. Actualmente, algunos proveedores están proporcionando un elaborado equipo de sintonización de salas que requiere micrófonos de precisión, una amplia recopilación de datos y utiliza filtrado electrónico computarizado para implementar la compensación necesaria para los modos de las salas. Existe cierta controversia sobre el valor relativo de la mejora en las habitaciones ordinarias, dado el alto costo de estos sistemas. [ cita requerida ]
Salas de conciertos
Las salas muy grandes, como las salas de conciertos o los grandes estudios de televisión, tienen resonancias fundamentales que son mucho más bajas en frecuencia que las salas pequeñas. Esto significa que es probable que las resonancias armónicas poco espaciadas se encuentren en la región de baja frecuencia y, por lo tanto, la respuesta tiende a ser más uniforme.
Ver también
Referencias
- ^ Cox, TJ, D'Antonio, P y Avis, MR 2004, " Dimensionamiento y optimización de la sala a bajas frecuencias ". Revista de la Sociedad de ingeniería de audio, 52 (6), págs. 640-651.
enlaces externos
- Una simulación de la acumulación de modos de sala axiales (necesita WebGL)
- Calculadora de modo HTML5 (vista 3D de cada modo, reproducción de audio, diagrama de Bonello, área de Bolt, frecuencia de Schröder, ...)
- Calculadora de modo gráfico
- Ondas estacionarias - Modos de habitación
- Cálculos y tablas del modo habitación
- Tonos de prueba reproducibles en línea: ayuda a localizar frecuencias resonantes en su habitación.
- Ondas estacionarias (modos de habitación) entre paredes paralelas sónicamente duras