ACÚSTICA EN ESPACIOS ABIERTOS
1. INTRODUCCIÓN La acústica arquitectónica es una rama de la acústica aplicada a la arquitectura, que estudia el control acústico en locales y edificios, bien sea para lograr un adecuado aislamiento acústico entre diferentes recintos, o para para mejorar el acondicionamiento acondicionamiento acústico en el interior de de locales. La acústica arquitectónica estudia el control del sonido en lugares abiertos (al aire libre) o en espacios cerrados.
2. ACÚSTICA EN ESPACIOS ABIERTOS En los espacios abiertos, a diferencia de los cerrados, el comportamiento del sonido es diferente. Para empezar, en los primeros no existe un tiempo de reverberación como consecuencia de la ausencia de barreras acústicas reflejantes que hagan rebotar la onda de sonido, en estos espacios solo se producen algunas reflexiones y e cos. En los espacios abiertos el fenómeno preponderante es la difusión del sonido. Las ondas sonoras son ondas tridimensionales, es decir, se propagan en tres dimensiones y sus frentes de ondas son esferas radiales que salen de la fuente de perturbación en todas las direcciones. La acústica habrá de tener esto en cuenta, para intentar mejorar el acondicionamiento de los enclaves de los escenarios para aprovechar al máximo sus posibilidades y mirar como redirigir el sonido, focalizándolo en el lugar donde se ubique a los espect adores. Por otro lado, los factores que se deben tener en cuenta para realizar el diseño e implementación de la instalación electroacústica de sonorización son diferentes a los que se manejan en los espacios cerrados. Entre el conjunto de factores son algunos de los más importantes los siguientes:
2.1. LA LEY DEL INVERSO CUADRADO Plantea la reducción del nivel de presión sonora en – 6 dB con el cuadrado de la distancia en relación al altavoz. Es decir, cuando el oyente se aleja el doble de la distancia tomando como punto de partida la ubicación de la columna acústica, el nivel de intensidad del sonido decae en – 6dB.
2.2. LA ATENUACIÓN DE FRECUENCIAS COMO CONSECUENCIAS DE LA ACCIÓN DE LA TEMPERATURA Y LA HUMEDAD Las frecuencias altas son susceptibles de perder intensidad como consecuencia de la acción de las condiciones ambientales del espacio y en especial de la temperatura y la humedad. La siguiente tabla relaciona el nivel de atenuación según el porcentaje de humedad relativa y la temperatura del ambiente.
Atenuación del sonido por acción de la temperatura y la humedad.
2.3. LA ATENUACIÓN POR BARRERAS ACÚSTICAS NATURALES Los bosques o arboledas son las principales barreras naturales que influyen en el nivel de intensidad del sonido en los espacios abiertos. La atenuación se manifiesta especialmente en el rango de frecuencias de la voz, con un nivel de atenuación que está entre los 5 y 15 dB/100m.
2.4. LAS REFLEXIONES DEL SONIDO QUE SE ORIGINAN SOBRE CUALQUIER BARRERA ACÚSTICA Las reflexiones que se originen en los espacios abiertos y que tengan un retraso de más de 50 ms pueden generar ecos o interferencias que afectan la inteligibilidad de la palabra.
2.5. LA INCIDENCIA DEL VIENTO EN LA DIRECCIÓN DE PROPAGACIÓN DE LA ONDA ACÚSTICA El viento afecta la dirección de propagación de la onda acústica, cuando ésta se desplaza en el mismo sentido en que lo hace el viento, la onda sonora se refracta hacia abajo, de lo contrario si se desplaza en sentido opuesto la o nda se desvía hacia arriba.
Influencia del viento en la dirección de propagación de la onda acústica.
3. ESQUEMA DEL TEATRO GRIEGO A medida que los constructores griegos fueron colocando las últimas piedras en el magnífico teatro de Epidaurus concluían, sin proponérselo, un sofisticado filtro acústico. Luego, cuando el público en la última fila, allí mismo, fue capaz de escuchar la música y las voces con sorprendente claridad, siglos antes de que existiera el primer teatro equipado con sistema de sonido, los griegos debieron darse cuenta de que habían hecho algo muy importante. Mucho tiempo después, los constructores y arquitectos realizaron innumerables intentos de réplicas del diseño de Epidaurus, pero nunca alcanzaron igual éxito.
3.1. ELEMENTOS CLAVES DEL DISEÑO En Epidauro el asiento más alejado del escenario se encontraba a 70 m y la inteligibilidad en ese punto es sorprendentemente buena. La explicación estriba en el hecho de que el teatro se hallaba ubicado en una zona con ruido ambiental extremadamente bajo y que además el sonido directo que llegaba a cada punto se veía reforzado por la existencia de primeras reflexiones (retardo máximo de 50 ms respecto a la llegada del sonido directo). Tales reflexiones se generaban en la plataforma circular altamente reflectante situada entre el escenario y las gradas, denominada orchestra. La existencia de una primera reflexión (consonancia) generada por una superficie totalmente reflectante produce un incremento de 3 dB en el nivel de presión sonora, ya que la energía sonora se dobla. Ello da lugar a un fact or de aumento neto de la distancia límite de 1,4142. Por lo tanto, debido a dicha circunstancia, la distancia límite en la dirección frontal pasaría a ser del orden de 60 m. Si además tomamos en consideración la reflexión producida por la pared posterior del escenario y las máscaras utilizadas por los actores, que al parecer desempeñaban una función acústica al actuar como un megáfono por delante de la boca, justifican el hecho de alcanzar los 70 m de Epidauro.
Teatro de Epidauro
4. ESQUEMA DEL TEATRO ROMANO Posteriormente a los griegos, 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 remonta al arquitecto romano Vitrubio, el cual propone en su obra el empleo de vasos de resonancia situados estratégicamente entre la audiencia.
4.1. ELEMENTOS CLAVES DEL DISEÑO Los teatros romanos diferían de los teatros griegos en su comportamiento acústico.
Por detrás del escenario existía una pared muy elevada repleta de elementos decorativos muy elaborados, denominada “scaenae frons”. La pared de las gradas no era plana, sino curva, lo que permitía que se perdiese menor cantidad de sonido y lo focalizaban mejor hacia un mismo punto La zona denominada orchestra tenía una forma semicircular, al igual que las gradas del público, y estaba ocupada generalmente por los senadores. Este hecho exigía que la altura del escenario fuera menor a la de los teatros griegos a fin de conseguir que la visión desde dicha zona fuera correcta y además impedía que actuase como superficie generadora de primeras reflexiones hacia los espectadores debido a la absorción acústica propia de los senadores. Dicha altura era del orden de 1,50 m. Para mantener unas condiciones de óptima inteligibilidad en todos los puntos, era imprescindible reducir las dimensiones en relación con los teatros griegos, y al mismo tiempo garantizar la existencia de una e levada pendiente de las gradas de entre 3 0º y 34º. Si escogemos un teatro característico de la época romana como el teatro de Aspendos, observamos que su capacidad es de 6.000 espectadores y la distancia entre el escenario y el asiento más alejado es de 53 m, mucho más bajo que en Epidauro.
Comparación entre el Teatro Griego (Arriba) y el Romano (Abajo).
Los teatros romanos disponían de otro elemento acústicamente activo, el velarium, una lona que protegía a los espectadores del sol. Si bien este material es medianamente reflectante, se puede considerar que su presencia no daba lugar a la reverberación. Si la lona hubiera cubierto la totalidad del teatro, la reverberación habría sido tan elevada que habría impedido su uso como teatro debido a la pérdida de inteligibilidad. A medida que el ruido general de los mercados que rodeaban los teatros crecía, se fue haciendo necesaria la protección mediante pantallas acústicas del teatro. La construcción de muros y edificios tras el escenario no se debía únicamente a necesidades acústicas sino también a necesidades de la propia representación, pero lo cierto es que esas edificaciones se fueron modificando para favorecer la distribución del sonido, actuando los muros de los edificios como reflectores para r eforzar el sonido directo de los actores.
5. ESQUEMA DEL TEATRO EN LA ACTUALIDAD Actualmente, se aprovechan los conocimientos que la cultura clásica nos ha legado y los recintos abiertos, se construyen con paredes curvas abombadas en forma de concha o caparazón. Los materiales utilizados tienen propiedades reflectoras para facilitar el encaminamiento del sonido hacia donde se ubican los espectadores. El problema es que la respuesta en frecuencia no es uniforme y los graves llegan con mayor dificultad hasta el auditorio que los agudos
5.1. REFUERZO SONORO EN TEATROS ABIERTOS
Una forma de aprovechar al máximo la energía de la fuente consiste en colocar detrás de ella una superficie que refleje algunas ondas sonoras y las devuelva hacia la zona del público. El oído recibe las ondas sonoras reflejadas como si detrás de la pared hubiera otra fuente situada simétricamente. El resultado aparenta ser el mismo que el de dos fuentes emitiendo el mismo sonido. Un efecto similar puede conseguirse con una pared curva reflectora que devuelve el sonido hacia el público. Esta solución presenta dificultades de diseño, ya que las paredes curvas pueden focalizar el sonido en un solo punto. Por otra parte, debido a la difracción, solo la frecuencia alta es devuelta eficientemente hacia la zona exterior, por lo que el balance entre las altas y bajas frecuencia queda alterado. Además la posición de cada intérprete sobre el escenario es crítica. Por esta razón, los escenarios al aire libre suelen tener algunas paredes planas, de forma que se sacrifica la intensidad del sonido para mejorar su c alidad.
Funcionamiento de las ondas sonoras en el teatro exterior.
6. CONCLUSIONES
Construyeron sus teatros, aprovechando las gradas en donde se ubicaban los espectadores (gradas escalonadas con paredes verticales) que actuaban como reflectores, logrando así que el sonido reflejado reforzase el directo, de modo que llegaban a cuadruplicar la sonoridad del espacio que quedaba protegido por las gradas Los romanos utilizaron una técnica parecida, no obstante, la pared de las gradas no era plana, sino curva, lo que permitía que se perdiese menor cantidad de sonido y lo focalizaban mejor hacia un mismo punto. Actualmente, se aprovechan los conocimientos que la cultura clásica nos ha legado y los recintos abiertos, se construyen con paredes curvas abombadas en forma de concha o caparazón.
7. BIBLIOGRAFÍA
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