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SONIDO TEATRAL - TECNICA DE SONIDO

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TALLER DE SONIDO

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LA PROBLEMATICA DESDE LOS PRIMEROS TIEMPOS 

  

El estudio científico de la acústica, particularmente la acústica de teatros se remonta a los teatros griegos como el de Epidauro. Hunt (1978 p9) sitúa los orígenes del estudio del sonido en Pitágoras (ca. 570-497 BC).

  

  Posteriormente serán los romanos los que desarrollarán un sistema más complejo de estudio de la acústica en los teatros al aire libre. 

La primera referencia escrita se la debemos como casi siempre al arquitecto romano Vitrubio en su obra De Architectura (Liber V, chapter VII: De locis consonantibus ad theatra eligendis)


DEFINICION DE SONIDO  

    

El sonido es la vibración de un medio elástico, bien sea gaseoso, liquido o sólido. 

  

Cuando nos referimos al sonido audible por el oído humano, estamos hablando de la sensación detectada por nuestro oído, que producen las rápidas variaciones de presión en el aire por encima y por debajo de un valor estático. 

Este valor estático nos lo da la presión atmosférica (alrededor de 100.000 pascals) el cual tiene unas variaciones pequeñas y de forma muy lenta, tal y como se puede comprobar en un barómetro.


COMO VIAJA EL SONIDO

     

¿Como son de pequeñas y de rápidas las variaciones de presión que causan el sonido?. 

   

Cuando las rápidas variaciones de presión se centran entre 20 y 20.000 veces por segundo (igual a una frecuencia de 20 Hz a 20 kHz) el sonido es potencialmente audible aunque las variaciones de presión puedan ser a veces tan pequeñas como la millonésima parte de un pascal. 

  

Los sonidos muy fuertes son causados por grandes variaciones de presión,

  

 por ejemplo 

una variación de 1 pascal se oiría como un sonido muy fuerte, siempre y cuando la mayoría de la energía de dicho sonido estuviera contenida en las frecuencias medias (1kHz - 4 kHz) que es donde el oído humano es mas sensitivo.

 

El sonido lo puede producir diferentes fuentes, desde una persona hablando hasta un altavoz, que es una membrana móvil que comprime el aire generado ondas sonoras.


LA FRECUENCIA- ONDA - TRANSPORTE 

      

el sonido se produce como consecuencia de las compresiones y expansiones de un medio elástico, o sea de las vibraciones que se generan en el.

   

La frecuencia de una onda sonora se define como el numero de pulsaciones (ciclos) que tiene por unidad de tiempo (segundo).

   

La unidad correspondiente a un ciclo por segundo es el herzio (Hz).

   

Las frecuencias mas bajas se corresponden con lo que habitualmente llamamos sonidos "graves" , son sonidos de vibraciones lentas. 

  

Las frecuencias mas altas se corresponden con lo que llamamos "agudos" y son vibraciones muy rápidas.

  

El espectro de frecuencias audible varia según cada persona, edad etc. Sin embrago normalmente se acepta como el intervalos entre 20 Hz y 20 kHz.


EL DECIBEL COMO MEDIDA. 

    

El decibelio es una unidad logarítmica de medida utilizada en diferentes disciplinas de la ciencia. 

  

En todos los casos se usa para comparar una cantidad con otra llamada de referencia. 

Normalmente el valor tomado como referencia es siempre el menor valor de la cantidad. 

En algunos casos puede ser un valor promediado aproximado. 

  

En Acústica la mayoría de las veces el decibelio se utiliza para comparar la presión sonora, en el aire, con una presión de referencia. 

Este nivel de referencia tomado en Acústica, es una aproximación al nivel de presión mínimo que hace que nuestro oído sea capaz de percibirlo. 

  

El nivel de referencia varia lógicamente según el tipo de medida que estemos realizando. 

No es el mismo nivel de referencia para la presión acústica, que para la intensidad acústica o para la potencia acústica. 

  

Por la tanto en 0 dB tenemos el umbral de audición del oído humano, se supone que no es posible oír por debajo de este nivel, o sea variaciones de nivel en la presión del aire inferiores a 0,00002 pascal.

  

La razón por la que se utiliza el decibelio es que si no, tendríamos que estar manejando números o muy pequeños o excesivamente grandes, llenos de ceros, con lo que la posibilidad de error seria muy grande al hacer cálculos. Además también hay que tener en cuenta que el comportamiento del oído humano esta mas cerca de una función logarítmica que de una lineal, ya que no percibe la misma variación de nivel en las diferentes escalas de nivel, ni en las diferentes bandas de frecuencias.


El Nivel Sonoro

    

Para medir el nivel sonoro disponemos de los Sonometros. 

Estos aparatos nos permiten conocer el Nivel de Presión sonora o SPL (Sound Presure Level). 

Normalmente suelen ser sistemas digitales y presentan en una pantalla de cristal liquido los valores medidos. 

Estos siempre se dan como decibelios dB y en referencia al valor antes señalado de (2E-5 Pa). 

  

Con el sonometro es posible además del hallar el valor rms de la presión, también ver los picos máximos y niveles mínimos de la medida. 

Como se vera  los sonometros normalmente no dan la medida en dB lineales si no que dan ya con la ponderación y son dBA/dBC etc..

  

Una función muy utilizada a la hora de medir niveles de presión acústica y que ofrecen los sonometros es la medición en modo Leq. 

Normalmente se utiliza el Leq 1´ (leq a un minuto). 

   

El sonometro mide las diferentes presiones que se generan durante un tiempo determinado (Leq X) siendo X = 1 minuto en nuestro caso, el valor que nos da al finalizar el minuto de medida es un valor en dB que equilvadria al de una señal de valor continuo durante todo el minuto y que utilizaría la misma energía que se ha medido durante el minuto. 

  

Hay que observar que en una medida de un minuto los valores varían y si se quiere determinar un valor medio de ruido hay que hacerlo con la función Leq, de otra forma se obtendrán valores erróneos puesto que podemos tener valores de pico durante un instante y no ser representativos del nivel de ruido normal que se esta intentando determinar.


LO QUE OIMOS 

    

el dB es un valor lineal, quiere decir que los valores medidos son los valores tomados como validos sin que sufran ninguna alteración. 

Si los valores de presión acústica los medimos de esta forma, linealmente, aun siendo cierta dicha medida, tendrá poco valor en cuanto a la percepción del odio humano. 

El oído no se comporta igual para el mismo nivel de presión en diferentes frecuencias. 

  

Por ejemplo 

tomemos un sonido lineal en toda la banda de 20 Hz a 20 kHz tenemos en todas las bandas un nivel de 30 dB, si nuestro oído fuese lineal oiríamos los mismo o mejor con la misma intensidad auditiva las frecuencias mas bajas, que las medias y que las agudas. Sin embargo esto no es cierto, el oído humano tiene una menor sensibilidad en las frecuencias mas graves, y en las mas agudas frente a las medias. 

Lo que mas oímos por tanto son las frecuencias medias, y las que menos las mas graves seguidas de las mas agudas.


EL SONIDO NO SE SUMA, SE MEZCLA 

   

Hemos visto que el decibelio es una función logarítmica y por tanto cuando hablamos de dB de presión sonora no es posible sumarlos sin mas. 

  

Por ejemplo 

30 dB + 30 dB no es igual a 60 dB si no a 33 dB como vamos a ver a continuación.

   
Para poder sumar dos decibelios podemos emplear la siguiente ecuación:

  

Suma dB1 + dB2 = 10 log (10^(dB1/10) + 10^(dB2/10))


VALORES PERJUDICIALES 

    

Por encima de los 100 dBA es muy recomendable siempre que sea posible utilizar protectores para los oídos. 

  

Si la exposición es prolongada, por ejemplo en puestos de trabajos, se considera necesario el utilizar protectores en ambientes con niveles de 85 dBA, siempre y cuando la exposición sea prolongada. 

Los daños producidos en el oído por exposiciones a ruidos muy fuertes son acumulativos e irreversibles, por lo que se deben de extremar las precauciones. 

De la exposición prolongada a ruidos se observan trastornos nerviosos, cardiacos y mentales.


LA PRECION SONORA  

     

La presión sonora como hemos visto antes, es la presión que se genera en un punto determinado por una fuente sonora.

   

El nivel de presión sonora SPL se mide en dB(A) SPL y determina el nivel de presión que realiza la onda sonora en relación a un nivel de referencia que es 2E-5 Pascal en el aire.

  

Es el parámetro mas fácil de medir, se puede medir con un sonometro. 

Su valor depende del punto donde midamos, del local etc. 

Realmente no da mucha información sobre las características acústicas de la fuente, a no ser que se haga un análisis frecuencial de los nivel de presión, dado que el SPL siempre esta influenciado por la distancia a la fuente, el local etc.


LA INTENSIDAD ACUSTICA 

    

Se puede definir como la cantidad de energía sonora transmitida en una dirección determinada por unidad de área. 

Con buen oído se puede citar dentro de un rango de entre 0.000000000001 w por metro cuadrado, hasta 1 w.

Para realizar la medida de intensidades se utiliza actualmente analizadores de doble canal con posibilidad de espectro cruzado y una sonda que consiste en dos micrófonos separados a corta distancia. 

Permite determinar la cantidad de energía sonora que radia una fuente dentro de un ambiente ruidoso. 

No es posible medirlo con un sonometro. 

El nivel de intensidad sonora se mide en w/m2.


POTENCIA ACUSTICA 

     

La potencia acústica es la cantidad de energía radiada por una fuente determinada. 

El nivel de potencia Acústica es la cantidad de energía total radiada en un segundo y se mide en w. 

  

La referencia es 1pw = 1E-12 w.

  

Para determinar la potencia acústica que radia una fuente se utiliza un sistema de medición alrededor de la fuente sonora a fin de poder determinar la energía total irradiada.

  

La potencia acústica es un valor intrínseco de la fuente y no depende del local donde se halle. 

Es como una bombilla, puede tener 100 w y siempre tendrá 100 w la pongamos en nuestra habitación o la pongamos dentro de una nave enorme su potencia siempre será la misma. Con la potencia acústica ocurre lo mismo el valor no varia por estar en un local reverberante o en uno seco.Al contrario de la Presión Acústica que si que varia según varíe las características del local donde se halle la fuente, la distancia etc.


LA PROPAGACION DEL SONIDO  

    

La velocidad de propagación del sonido en el aire es de unos 334 m/s . y a 0º es de 331,6 m/s. 

La velocidad de propagación es proporcional a la raíz cuadrada de la temperatura absoluta y es alrededor de 12 m/s mayor a 20º. 

La velocidad es siempre independiente de la presión atmosférica.

En el agua la velocidad de propagación es de 1500 m/s. 

Es posible obtener medidas de temperatura de los océanos midiendo la diferencia de velocidad sobre grandes distancias.

Si necesitas mas datos sobre la propagación del sonido en los materiales recurre al CRC Handbook of Chemistry & Physics.


LA REVERBERANCIA 

     

es el tiempo que tarda una señal, desde que esta deja de sonar, en atenuarse un nivel de 60 dB. 

Para realizar la medida se genera un ruido y se mide a partir de que este deja de sonar, entonces se determina el tiempo que tarda en atenuarse 60 dB.

  

El Tiempo de Reverberación se mide de forma frecuencial, esto es, un local no tiene el mismo RT en 200 Hz que en 4 kHz.

    

Ello es debido a que el RT tiene determinado por el Volumen de la sala, y por los coeficientes de absorción de sus superficies, o si se prefiere por las superficies con un coeficiente de absorción determinado. 

  

Como los coeficientes de absorción de los diferentes materiales que componen cualquier local no son iguales para todas las frecuencias, las reflexiones generadas en el interior del local serán diferentes para cada frecuencia y por lo tanto el RT del local es diferente según las frecuencias.

  

Como norma cuanto mayor es el local mayor es el RT. 

  

Si los materiales que lo componen internamente son poco absorbentes el RT también aumentara.

El valor de RT es muy importante si se quiere conseguir buenos niveles de inteligibilidad dentro de los locales.


ABSORCION 

    

El coeficiente de absorción de un material es la relación entre la energía absorbida por el material y la energía reflejada por el mismo. 

Dada esta formulación su valor siempre esta comprendido entre 0 y 1. 

El máximo coeficiente de absorción esta determinado por un valor de 1 donde toda la energía que incide en el material es absorbida por el mismo, y el mínimo es 0 donde toda la energía es reflejada.

 

El coeficiente de absorción varia con la frecuencia y por tanto los fabricantes de materiales acústicos dan los coeficientes de absorción por lo menos en resolución de una octava.

  

Sabiendo los materiales de una sala y sabiendo sus coeficientes de absorción podemos saber como sonora esa sala en cada frecuencia y podremos también saber, mediante la formula de Sabine, Eyring etc., el tiempo de reverberación también por frecuencias.


LA RESONANCIA 
   

Cuando se genera un sonido en el interior de un local las superficies que componen el mismo ocasionan una serie de diferentes efectos dependiendo del las características de dichas superficies.

Esto ocurre porque las ondas sonoras inciden en las diferentes superficies y estas las reflejan de diferente forma según su coeficiente de reflexión acústica.

 

Como es lógico, primero siempre se percibe el sonido directo, esto es, el sonido que nos llega a nuestro oído sin que se aún se halla reflejado en ninguna superficie. 

  

Una vez recibido el sonido directo, llegará a nuestros oídos, con un retraso de tiempo con respecto al sonido directo, el sonido reflejado por las superficies del local.

  

Tanto el retraso como el nivel sonoro del sonido reflejado dependen de las características físicas del local y sus superficies.

Si el retraso entre el sonido directo y el reflejado es mayor de 1/10 de segundo, nuestro sistema de audición será ESCUCHADO CON ECO.

  

TEATRO TECNICO PARA ACTORES GRUPOS Y SALAS PRODUCIDA POR CARLOS CANAVESE (R) 1999