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Esta página reúne la teoría de salas y edificación: la medición de respuestas al impulso y los parámetros de acústica de salas, los criterios de ruido de fondo, el aislamiento a ruido aéreo y a impactos con sus índices globales y su incertidumbre, y la predicción de flancos y de absorción. Forma parte de la referencia de teoría; la dispersión superficial y la caracterización de materiales acústicos están en Materiales y superficies.

Cada sección conserva la notación de su propia norma, y cuatro letras llevan más de un significado entre ellas:

SímboloSignificadoDónde
Área de absorción equivalente, m² ( m² de referencia, de la probeta, , )en toda la página
Coeficiente de atenuación en potencia del aire, 1/mISO 354 y EN 12354-6
Número de mediciones repetidassolo en la incertidumbre de ISO 12999-1
/ Masa por unidad de superficie, kg/m²: EN 12354 escribe y la literatura de predicción de paneles flancos y predicción de paneles
Claridad, dB (con subíndice 50 u 80)parámetros de ISO 3382-1
Curvatura del decaimiento, %validez de ISO 3382-2
, Términos de adaptación espectral, dBíndices de ISO 717
Tiempo de reverberación, s ( es el tiempo central)en toda la página

ANSI/ASA S12.2-2019 valora el ruido de fondo estacionario de una sala frente a familias de curvas por bandas de octava (16 Hz – 8 kHz). El índice NC parte del nivel de interferencia con el habla (apartado 3.2), que preselecciona la curva NC-(SIL): si ninguna banda la supera, el espectro se designa NC-(SIL) y el procedimiento acaba ahí (apartado 5.2.2). Por lo demás, las dos familias se diferencian en casi todo:

NCRC Mark II
Familia de curvasCurvas NC-15 a NC-70 de la Tabla 1, 16 Hz – 8 kHzUna recta pura de −5 dB/octava anclada a su valor a 1 kHz, con suelo en dB a 16 y 31,5 Hz (Anexo D)
Cómo se elige el índiceTangencia (apartado 5.2.3): cada banda se interpola frente a las curvas tabuladas y gana el mayor valor por bandaMedia aritmética de los niveles a 500/1000/2000 Hz, redondeada a un entero (D.4)
Qué se informaUn valor continuo más la banda que lo fijó: NC-42,5 a 250 Hz, sin ajustarlo a una curvaUn entero con una etiqueta de calidad espectral, p. ej. RC-35(N)
Etiqueta de calidadningunaRetumbo «R» cuando alguna banda ≤ 500 Hz supera el contorno en más de 5 dB, siseo «H» cuando alguna banda ≥ 1 kHz lo supera en más de 3 dB, «RH» si ambos, y «N» en otro caso (D.3)
Fuera de la familiaSe marca: >NC-70 con la banda de mayor exceso, o <NC-15, en lugar de un número fabricado

Los contornos RC generados reproducen la Tabla D.1 dígito a dígito, y realimentar cualquier curva NC de la Tabla 1 devuelve su propio índice de tangencia. NCB, RNC (Anexo A) y el QAI (apartado D.5) quedan deliberadamente fuera de alcance.

Cómo se lee un índice. Ninguno de los dos números es un veredicto por sí solo; el criterio sale del uso de la sala, y el Anexo C (informativo) es donde la norma lo pone. Su Tabla C.2 recomienda, por ejemplo, NC 25-30 para un aula o un auditorio pequeño, 30-35 para un despacho privado pequeño, 40-45 para una zona diáfana y 40-50 para circulaciones públicas, así que un índice de cuarenta y pocos no llama la atención en una oficina diáfana y es un suspenso claro en un aula. La etiqueta RC es un diagnóstico y no una nota: el contorno de referencia es una recta de −5 dB/octava porque esa es la pendiente que los ocupantes describen como insulsa, así que la R significa que el espectro lleva más energía de baja frecuencia de la que permite esa pendiente y apunta al ruido del ventilador y de los conductos o a una trayectoria estructural, mientras que la H apunta al elemento terminal: velocidad en la rejilla, turbulencia en la boca. Etiquetas distintas, remedios distintos. Y un índice calculado sobre un espectro cuyas bandas más bajas nunca se midieron de verdad no es comparable con otro en el que sí, porque esas bandas fijan tanto la etiqueta como, a menudo, el punto de tangencia.

Consulta la guía de criterios de ruido de salas para su uso.

Dos paneles para el mismo espectro de sala dominado por la ventilación. Izquierda: los niveles medidos por banda de octava sobre la familia de curvas NC, con un rombo rojo que marca el punto de tangencia a 250 Hz que fija la valoración NC-42,5. Derecha: el mismo espectro sobre la curva de referencia RC-35, con las bandas de baja frecuencia atravesando la tolerancia de retumbo sombreada (más 5 dB por debajo de 500 Hz) de modo que el ruido se clasifica como RC-35(R), y la tolerancia de siseo (más 3 dB a 1000 Hz y por encima) sombreada para compararDos paneles para el mismo espectro de sala dominado por la ventilación. Izquierda: los niveles medidos por banda de octava sobre la familia de curvas NC, con un rombo rojo que marca el punto de tangencia a 250 Hz que fija la valoración NC-42,5. Derecha: el mismo espectro sobre la curva de referencia RC-35, con las bandas de baja frecuencia atravesando la tolerancia de retumbo sombreada (más 5 dB por debajo de 500 Hz) de modo que el ruido se clasifica como RC-35(R), y la tolerancia de siseo (más 3 dB a 1000 Hz y por encima) sombreada para comparar

Un único espectro dominado por la ventilación, leído por los dos procedimientos. El índice NC lo fija la banda de 250 Hz, y no ninguna de las cuatro bandas del SIL, así que la banda determinante ya está contando la historia del diagnóstico, y un NC-42,5 pasaría en una zona diáfana y suspendería en un aula. El panel RC dice lo mismo en una sola letra: las bandas por debajo de 500 Hz atraviesan la tolerancia de retumbo de +5 dB, así que la sala es RC-35(R) y el remedio está del lado de la baja frecuencia, en el ventilador y en el recorrido de conductos, no en la rejilla.

Respuesta al impulso y parámetros de acústica de salas (ISO 18233, ISO 3382-1/-2/-3)

Sección titulada «Respuesta al impulso y parámetros de acústica de salas (ISO 18233, ISO 3382-1/-2/-3)»

Respuesta al impulso por excitación determinista (ISO 18233)

Sección titulada «Respuesta al impulso por excitación determinista (ISO 18233)»

Una sala o una trayectoria de transmisión se modela como lineal e invariante en el tiempo, de modo que su respuesta al impulso lo contiene todo. ISO 18233 sustituye el decaimiento clásico por ráfaga de ruido por una excitación determinista que se deconvoluciona para obtener , ganando 20–30 dB de relación señal-ruido efectiva. El barrido sinusoidal exponencial (ESS, Anexo B) tiene una frecuencia instantánea , de modo que su fase es la integral en forma cerrada de :

Un tiempo por octava constante hace que el espectro del ESS sea rosa (−3 dB/octava). La deconvolución se realiza mediante división espectral lineal (no circular, con relleno de ceros) , donde el término de Tikhonov (una fracción de ) evita la amplificación del ruido en los extremos de banda. Como un barrido de grave a agudo sitúa los productos de distorsión armónica en tiempos de llegada negativos, caen en la cola envuelta y se eliminan conservando la parte causal (Farina). El método MLS (Anexo A) explota en cambio que la autocorrelación circular de una secuencia de longitud máxima de longitud es una delta periódica, de modo que ; el promediado síncrono de periodos añade dB.

Cuánto tiene que durar el registro, y qué es lo primero que se rompe. Las dos reglas que deciden si una respuesta al impulso deconvolucionada sirve están en el apartado 6.2, y difieren según el tipo de excitación. Una señal repetitiva como una MLS tiene que tener un periodo de repetición no menor que el tiempo de reverberación de la sala, (Fórmula 10), o los modos no se excitan hasta el régimen estacionario y la respuesta se envuelve sobre sí misma. Un barrido no repetitivo puede tener la longitud que convenga, pero tiene que ir seguido de silencio, y la caída hay que registrarla durante al menos la mitad del tiempo de reverberación (6.2.2.3); en un barrido de grave a agudo, el silencio necesario lo fija el tiempo de reverberación de las frecuencias altas, que es donde hay que mantener el relleno libre de las llegadas armónicas envueltas. Un registro que se corta con el barrido pliega la cola sobre la cabecera y sesga todos los y todos los valores de claridad que salen de ahí, en silencio y siempre en el mismo sentido.

La hipótesis que primero se rompe es la invariancia temporal, y el apartado 6.1 es explícito al respecto: mover la fuente o un micrófono durante la medición no es aceptable, y tampoco lo es el movimiento del aire ni un cambio de la velocidad del sonido por temperatura, porque la longitud de camino cambia una fracción de longitud de onda entre el principio y el final de la excitación, y la deconvolución le carga ese desajuste al suelo de ruido. Esto es además lo que separa a los dos métodos en la práctica: la MLS descansa en la exactitud de la autocorrelación circular y se degrada tanto con la variación temporal como con la distorsión del altavoz, que reparte por toda la respuesta, mientras que el barrido empuja los productos de distorsión a tiempos negativos, donde se pueden recortar. El barrido es por tanto el valor por defecto, y la MLS se reserva para los casos en los que la excitación tiene que parecer ruido.

Integración inversa de Schroeder (ISO 3382-1, 5.3.3)

Sección titulada «Integración inversa de Schroeder (ISO 3382-1, 5.3.3)»

La curva de decaimiento por banda es la respuesta al impulso al cuadrado con integración inversa (Schroeder):

es decir, una suma acumulada invertida en tiempo discreto. La integración inversa cancela la fluctuación aleatoria de una única respuesta al impulso al cuadrado: para un decaimiento de energía puramente exponencial da , una recta exactamente . El ruido de fondo aplana , así que la integración se trunca en el cruce de la recta de decaimiento ajustada con el nivel de ruido y la cola que falta se compensa con una exponencial de la pendiente ajustada; sin ese término la integral finita subestima sistemáticamente .

Respuesta al impulso al cuadrado con su curva de decaimiento por integración inversa de Schroeder, y las ventanas de regresión EDT, T20 y T30 marcadasRespuesta al impulso al cuadrado con su curva de decaimiento por integración inversa de Schroeder, y las ventanas de regresión EDT, T20 y T30 marcadas

Una respuesta al impulso al cuadrado, su integral inversa de Schroeder y las ventanas de regresión EDT/T20/T30 del siguiente apartado.

Ventanas de regresión y validez (ISO 3382-2, apartado 6, Anexo B/C)

Sección titulada «Ventanas de regresión y validez (ISO 3382-2, apartado 6, Anexo B/C)»

El tiempo de reverberación es un ajuste por mínimos cuadrados sobre una ventana, extrapolado a 60 dB mediante (Anexo C): EDT de 0 a −10 dB, T20 de −5 a −25 dB, T30 de −5 a −35 dB. Un decaimiento de una sola pendiente da EDT = T20 = T30; una doble pendiente rápida al principio y lenta al final da EDT < T30. La validez se basa en la regla de rango dinámico de 5.3.3: el ruido debe situarse al menos 25 dB por debajo del pico de la respuesta al impulso para EDT (rango de evaluación + 15 dB), aumentado a 46 dB para T20 y 54 dB para T30 de modo que el sesgo de compensación de cola de un valor marcado como válido se mantenga dentro del 5 % del JND. La curvatura % (Anexo B) señala un decaimiento no recto por encima del 10 %.

La regresión es solo la mitad de lo que convierte a en una propiedad de la sala y no de un punto de ella; la otra mitad es el muestreo espacial, y la ISO 3382-2 gradúa el resultado según él (apartado 4.3, Tabla 1). El método de control necesita al menos una posición de fuente y dos combinaciones fuente-micrófono, con un decaimiento cada una, solo en bandas de octava, para una exactitud nominal mejor del 10 %. El método de ingeniería necesita al menos dos posiciones de fuente y seis combinaciones independientes con dos decaimientos cada una, y es el grado que piden las normas de aislamiento acústico (mejor del 5 % en octavas y del 10 % en tercios). El método de precisión necesita dos posiciones de fuente y doce combinaciones con tres decaimientos cada una (2,5 % y 5 %). La palabra que manda es independientes: las posiciones de micrófono deberían distar alrededor de media longitud de onda, en la práctica un mínimo de unos 2 m, quedar al menos a un cuarto de longitud de onda, aproximadamente 1 m, de cualquier superficie reflectante incluido el suelo, no ser nunca simétricas, y no acercarse a una fuente más de , para que el sonido directo no domine el decaimiento temprano. Las posiciones más juntas que eso no son las posiciones independientes que cuenta la Tabla 1, y un promediado sobre ellas no tiene grado ninguno.

Claridad, definición y tiempo central (ISO 3382-1, Anexo A)

Sección titulada «Claridad, definición y tiempo central (ISO 3382-1, Anexo A)»

Repartir la energía en una frontera temprano/tardío da el índice temprano-tardío y el cociente de definición:

con ms (C50, habla) o 80 ms (C80, música), y el tiempo central . Para un decaimiento puramente exponencial tienen formas cerradas y ; a s () evalúan a C80 = 3,05 dB, C50 = −0,02 dB, D50 = 0,499 y Ts = 72,4 ms, los valores que reproduce la implementación. Las JND de la Tabla A.1 (EDT 5 %, C80 1 dB, D50 0,05, Ts 10 ms) acotan con qué finura merece la pena informar cada una.

Parámetros por banda de ISO 3382 de una respuesta al impulso de sala sintética: barras agrupadas de EDT, T20 y T30 por banda de octava que caen desde unos 1,4 s a 125 Hz hasta 0,7 s a 4 kHz, sobre un segundo panel donde C50 y C80 crecen con la frecuenciaParámetros por banda de ISO 3382 de una respuesta al impulso de sala sintética: barras agrupadas de EDT, T20 y T30 por banda de octava que caen desde unos 1,4 s a 125 Hz hasta 0,7 s a 4 kHz, sobre un segundo panel donde C50 y C80 crecen con la frecuencia

Las formas cerradas anteriores valen para un único decaimiento exponencial; una sala real da un juego de valores por banda. El panel superior es el decaimiento en sí (EDT, T20 y T30 cayendo con la frecuencia a medida que el aire y las superficies absorben más), el inferior es el reparto temprano/tardío de esa misma respuesta al impulso, y C50 y C80 crecen con la frecuencia por la misma razón por la que cae el tiempo de reverberación: cuanto más tardía es la energía, mayor parte de ella ha eliminado ya la sala.

Decaimiento espacial en oficinas diáfanas (ISO 3382-3, apartado 6)

Sección titulada «Decaimiento espacial en oficinas diáfanas (ISO 3382-3, apartado 6)»

La tasa de decaimiento espacial del habla ponderada A es la pendiente por mínimos cuadrados ordinarios de frente a ( m) sobre las posiciones de 2–16 m, reescalada a una cifra por duplicación, y el nivel nominal se lee en la misma recta a 4 m:

La distancia de distracción rD y la distancia de privacidad rP son las distancias donde una regresión lineal (no logarítmica) del STI frente a la distancia cruza 0,50 y 0,20; una pendiente ajustada no negativa (el STI no decrece con la distancia) las deja indefinidas, materializando la nota de la norma de que «puede resultar imposible de determinar».

Decaimiento espacial en oficina diáfana: nivel de habla ponderado A y STI frente a la distancia a la fuente en eje logarítmico, con la regresión de D2,S, el marcador de Lp,A,S,4m a 4 m y los cruces de las distancias rD y rPDecaimiento espacial en oficina diáfana: nivel de habla ponderado A y STI frente a la distancia a la fuente en eje logarítmico, con la regresión de D2,S, el marcador de Lp,A,S,4m a 4 m y los cruces de las distancias rD y rP

Dos regresiones sobre dos ejes distintos, que es lo que hace difícil de retener este apartado. La recta de nivel se ajusta frente a y se lee dos veces: como la pendiente por duplicación y en m para . La recta del STI se ajusta frente a mismo, de forma lineal, y se lee donde cruza 0,50 y 0,20 para las distancias de distracción y de privacidad. Si ese segundo ajuste sale plano o creciente, las dos distancias no existen, no es que sean grandes.

Aislamiento acústico y absorción, medidos (ISO 16283, ISO 10140, ISO 717, ISO 354)

Sección titulada «Aislamiento acústico y absorción, medidos (ISO 16283, ISO 10140, ISO 717, ISO 354)»

Aislamiento en campo e índice ponderado (ISO 16283-1, ISO 717-1)

Sección titulada «Aislamiento en campo e índice ponderado (ISO 16283-1, ISO 717-1)»

Por banda de tercio de octava, la diferencia de niveles (promediada en energía sobre las posiciones de micrófono, ) se normaliza de dos formas: la diferencia de niveles estandarizada con s (de modo que cuando ), y el índice de reducción acústica aparente con el área de absorción de Sabine , por tanto .

En un recinto de menos de 25 m³, ese promedio por defecto no es el nivel que pide ISO 16283-1 en las tres bandas más bajas. El apartado 8 añade una medición en esquinas: los niveles tomados en las esquinas del recinto se promedian en energía (Fórmula 12) y se combinan con el promedio por defecto como (Fórmula 13), y ese sustituye al nivel por defecto solo en las bandas de 50, 63 y 80 Hz, porque ahí las posiciones por defecto no muestrean el campo modal. La biblioteca consume niveles y no realiza esta combinación, así que hay que aplicarla antes de llamarla. Importa porque los términos de adaptación espectral extendidos y están dominados justo por esas tres bandas: un índice de un recinto pequeño calculado sin el procedimiento de esquinas no es comparable con otro que sí lo usó.

El índice de un solo número (ISO 717-1, apartado 4.4) desplaza la curva de referencia de la Tabla 3 en pasos de 1 dB hacia la curva medida hasta que la suma de desviaciones desfavorables es máxima pero 32,0 dB (16 tercios) o 10,0 dB (5 octavas); el índice es la referencia desplazada a 500 Hz. Los términos de adaptación espectral son y con (espectros de la Tabla 4: n.º 1 ruido rosa, n.º 2 tráfico urbano), cada uno redondeado a un entero. El ejemplo resuelto del Anexo C de ISO 717-1 (, , , suma desfavorable 31,8 dB) se reproduce exactamente.

Cómo se leen y . El índice ponderado condensa una curva entera frente a una única curva de referencia fija, así que responde por la fuente de referencia y por ninguna otra. Los términos de adaptación devuelven la dependencia de la fuente volviendo a valorar esa misma curva medida frente a dos espectros normalizados: el n.º 1 para fuentes de espectro más o menos plano y dominado por medios y agudos (habla, televisión, actividad cotidiana) y el n.º 2 para fuentes dominadas por bajas frecuencias, como el tráfico rodado urbano, las aeronaves lejanas y la música con mucho grave. Los dos términos son casi siempre negativos, y el valor son los decibelios que hay que sumar a para obtener la diferencia de niveles que esa fuente va a experimentar realmente, que es la razón por la que las reglamentaciones enuncian los requisitos como o y no como a secas. Eso convierte a en un diagnóstico: cerca de es lo normal en un muro pesado homogéneo, mientras que valores que se acercan a o peores señalan una construcción cuyo aislamiento se hunde en las bandas más bajas, típicamente una doble hoja ligera cerca de su resonancia masa-muelle-masa, o una ventana, así que dos particiones con el mismo pueden diferir en muchos decibelios bajo tráfico. Los términos se calculan sobre el mismo rango de bandas que el índice al que acompañan, así que un término de adaptación citado sobre 100–3150 Hz y otro extendido hasta 50 Hz no son magnitudes comparables.

Índice de reducción acústica medido en tercios de octava con la curva de referencia de ISO 717-1 desplazada y el índice ponderado resultante a 500 HzÍndice de reducción acústica medido en tercios de octava con la curva de referencia de ISO 717-1 desplazada y el índice ponderado resultante a 500 Hz

Un espectro R medido frente a la referencia de ISO 717-1 desplazada: el índice es la referencia desplazada leída a 500 Hz.

Aislamiento a impactos (ISO 16283-2, ISO 717-2)

Sección titulada «Aislamiento a impactos (ISO 16283-2, ISO 717-2)»

El aislamiento a impactos cambia la fuente aérea por una máquina de impactos normalizada y valora el nivel del recinto receptor, así que las convenciones de signo se invierten. Los niveles de impactos estandarizado y normalizado son (el término de reverberación se resta, al contrario que ) y con m² y . El índice de ISO 717-2 desplaza la curva de referencia de la Tabla 3 hasta que es máxima pero 32,0 dB (16 tercios) o 10,0 dB (5 octavas); la desviación desfavorable cuenta ahora donde la medición supera la referencia (el ruido de impactos es peor cuanto más alto), la imagen especular de ISO 717-1. El índice es la referencia desplazada a 500 Hz, reducida en otros 5 dB para bandas de octava, y el término de adaptación es con la suma energética sobre 100–2500 Hz (tercios) o 125–2000 Hz (octavas). Los ejemplos del Anexo C de ISO 717-2 se reproducen exactamente (tercios , ; octavas , ), mediante la misma búsqueda de desplazamiento monótono que ISO 717-1 ejecutada sobre las curvas negadas.

Nivel de presión acústica de impactos normalizado medido en tercios de octava con la curva de referencia de ISO 717-2 desplazada y el índice ponderado resultante leído a 500 HzNivel de presión acústica de impactos normalizado medido en tercios de octava con la curva de referencia de ISO 717-2 desplazada y el índice ponderado resultante leído a 500 Hz

La imagen especular de la figura de ruido aéreo anterior, dibujada para que la inversión se vea en vez de enunciarse. Allí las desviaciones desfavorables se contaban donde la medición quedaba por debajo de la referencia; aquí se cuentan donde la supera por arriba, porque un recinto receptor más ruidoso es un forjado peor. Todo lo demás es el mismo procedimiento: la curva de referencia desplazada en pasos de 1 dB hasta que la suma desfavorable es lo mayor posible sin pasar de 32,0 dB, y el índice leído en la referencia desplazada a 500 Hz.

Absorción en cámara reverberante (ISO 354)

Sección titulada «Absorción en cámara reverberante (ISO 354)»

La absorción acústica (ISO 354) mide el área de absorción equivalente a partir de la relación de Sabine aplicada a una cámara reverberante vacía y con la muestra: (el término es la absorción del aire, el coeficiente de atenuación en potencia en 1/m), de modo que el área de la muestra es y su coeficiente . Con la velocidad del sonido de la Ec. (6), (°C), y convertido de un coeficiente de atenuación de ISO 9613-1 mediante . Como la difracción y la dispersión de borde interceptan más que el área plana de la muestra, se deja sin saturar y puede superar 1,0 (apartado 3.7 NOTA 2).

Los dos tiempos de reverberación no son entradas libres. Son la salida de una disposición muy especificada, y sin ella no significa nada. La cámara tiene al menos 150 m³ (200 m³ muy recomendables si es nueva), su dimensión mayor se mantiene por debajo de , y lleva difusión fija o rotatoria suficiente para que los decaimientos sean exponenciales (apartado 6.1). La probeta plana cubre de 10 a 12 m², con el límite superior escalado por por encima de 200 m³, es rectangular con una relación anchura-longitud entre 0,7 y 1, queda al menos a 0,75 m de cualquier contorno de la cámara y preferiblemente tiene sus bordes no paralelos al borde de sala más próximo (6.2.1). Su montaje forma parte del resultado (Anexo B): un fondo rígido, una cámara de aire o unos bordes enmarcados cambian la respuesta, que es la razón por la que un de catálogo sin su código de montaje no sirve, y por la que un mismo producto da curvas distintas en laboratorios distintos. Cada es el promedio de al menos 12 decaimientos espacialmente independientes, desde al menos 3 posiciones de micrófono y 2 de fuente, con los micrófonos separados al menos 1,5 m entre sí, a 2 m de cualquier fuente y a 1 m de cualquier superficie de la cámara y de la probeta (7.1.4, 7.1.3). Las dos mediciones se hacen entre el 30 % y el 90 % de humedad relativa y por encima de 15 °C, con un clima prácticamente igual (6.3.2).

Esa última condición no es una cuestión de orden. El resultado es la diferencia de dos áreas de absorción grandes y casi iguales, así que todo lo que cambie entre la medición en vacío y la medición con carga acaba dentro: un cambio de temperatura o de humedad mueve tanto como el término de aire , que es la razón por la que los dos decaimientos van en la misma sesión y con el clima registrado. Y un por encima de 1 no es un error, sino la firma de la difracción de borde interceptando más energía que el área proyectada plana, mayor cuanto más pequeña es la probeta y cuanto más baja la frecuencia, así que el valor pertenece a una probeta de ese tamaño, de esa relación de lados y con ese montaje, y no puede trasplantarse sin criterio a una superficie de otra forma.

Normalización en laboratorio frente a campo (ISO 10140, ISO 16283)

Sección titulada «Normalización en laboratorio frente a campo (ISO 10140, ISO 16283)»

Los índices de campo llevan una prima porque el nivel del recinto receptor del que parten incluye la transmisión por flancos alrededor del elemento separador; los índices de laboratorio no, porque una instalación cualificada la suprime. Las fórmulas son, por tanto, las mismas, y la prima es una afirmación sobre la probeta y no sobre la aritmética: el índice de reducción acústica directo de laboratorio (ISO 10140-2) y el índice aparente de campo (ISO 16283-1) son una única forma cerrada, evaluada con el conocido de la instalación en el laboratorio y con el medido del recinto receptor en campo. Lo que difiere en qué se normaliza no es laboratorio frente a campo, sino ruido aéreo frente a impactos: los índices a ruido aéreo escalan por la razón superficie-absorción , y los niveles de impactos por .

Planta de un conjunto de transmisión de laboratorio según ISO 10140: dos cámaras reverberantes, emisora y receptora, desacopladas estructuralmente y de unos 59 y 51 metros cúbicos, con el elemento de ensayo montado en el hueco de ensayo de 10 metros cuadrados entre ambas, un altavoz en una esquina de la cámara emisora y un micrófono en movimiento continuo con un radio de barrido de al menos 1 m en cada cámaraPlanta de un conjunto de transmisión de laboratorio según ISO 10140: dos cámaras reverberantes, emisora y receptora, desacopladas estructuralmente y de unos 59 y 51 metros cúbicos, con el elemento de ensayo montado en el hueco de ensayo de 10 metros cuadrados entre ambas, un altavoz en una esquina de la cámara emisora y un micrófono en movimiento continuo con un radio de barrido de al menos 1 m en cada cámara

Lo que significa físicamente que «una instalación cualificada la suprime» está dibujado arriba: un conjunto según ISO 10140-5 son dos cámaras reverberantes desacopladas estructuralmente de entre 50 y 60 m³ que comparten un hueco de ensayo de unos 10 m², construidas de modo que la transmisión que rodea a la probeta quede muy por debajo de la que la atraviesa. La instalación mide su propio límite de flancos, y una probeta solo puede declararse hasta ese límite, que es la razón por la que un de laboratorio no lleva prima y por la que esa misma construcción levantada en un edificio da varios decibelios menos. La consecuencia práctica es un diagnóstico: cuando un de campo se niega a subir después de mejorar el elemento, la medición ha topado con una trayectoria de flancos, no con el elemento. El par a impactos es el nivel normalizado de laboratorio (ISO 10140-3) frente al de campo (ISO 16283-2), ambos referidos a m². Antes de formar cualquiera de ellos, el nivel del recinto receptor se corrige por ruido de fondo mediante la resta energética para un margen señal-fondo de 6–15 dB, saturada en un valor fijo de dB (el límite de medición) en 6 dB o por debajo y omitida en 15 dB o por encima (ISO 10140-4, apartado 4.3), el análogo de laboratorio de la regla 6/10 dB de ISO 16283-1. La extensión a fachadas (ISO 16283-3) sustituye el nivel del recinto emisor por el nivel 2 m frente a la fachada, , y añade una corrección fija por ángulo de incidencia al índice de reducción acústica del elemento, dB para el método del altavoz a 45° () y dB para el método de tráfico rodado con todos los ángulos (); los tres llevan el número único a ruido aéreo de ISO 717-1.

Aislamiento acústico y absorción, predichos (EN 12354-1/-2/-6, Bies, Cremer, Hopkins)

Sección titulada «Aislamiento acústico y absorción, predichos (EN 12354-1/-2/-6, Bies, Cremer, Hopkins)»

Predicción de la transmisión por flancos (EN 12354-1/2)

Sección titulada «Predicción de la transmisión por flancos (EN 12354-1/2)»

El índice aparente de campo es la suma energética de la trayectoria directa y, para cada elemento de flanco a través de su unión con el elemento separador, las tres trayectorias , y (EN 12354-1, modelo simplificado de un solo número, Fórmula 26):

La trayectoria directa Dd a través del elemento separador y las tres trayectorias por flancos Ff, Df y Fd a través de cada unión entre un elemento de flanco y el elemento separadorLa trayectoria directa Dd a través del elemento separador y las tres trayectorias por flancos Ff, Df y Fd a través de cada unión entre un elemento de flanco y el elemento separador

Las cuatro etiquetas solo tienen sentido sobre este dibujo. La mayúscula es el lado emisor y la minúscula el lado receptor, así que atraviesa directamente el elemento separador, recorre un elemento de flanco a los dos lados de la unión, y y cruzan de uno al otro. La unión que cruzan es donde viven y la longitud de acoplamiento de la fórmula de abajo, y el elemento separador es donde se mide . Cada unión aporta tres términos de flanco, así que un recinto con cuatro elementos de flanco suma trece trayectorias.

La trayectoria directa es (Fórmula 27), el índice de laboratorio del elemento separador más cualquier mejora del trasdosado. Cada trayectoria por flancos (Fórmula 28a) es

con , los índices de laboratorio de los dos elementos que se encuentran en la unión ( lado emisor, lado receptor), la mejora combinada del trasdosado, la superficie del elemento separador, la longitud de acoplamiento de la unión y m la longitud de acoplamiento de referencia. es el índice de reducción vibratoria de la unión (Anexo E), una función empírica de la relación de masas : para una unión rígida en cruz (a través) y (en esquina), leídos a 500 Hz, y acotada en su mínimo (Fórmula 29). Dos trasdosados se combinan como (Fórmulas 30/31). La contrapartida a impactos (EN 12354-2, Fórmula 21) es la resta directa , con el nivel equivalente del suelo desnudo (Anexo B), la mejora del revestimiento (ISO 717-2) y la corrección por flancos de la Tabla 1. Los ejemplos resueltos del Anexo H.3 de EN 12354-1 ( dB) y del Anexo E.3 de EN 12354-2 ( dB) se reproducen exactamente.

Dónde se aplica el modelo simplificado. Supone elementos homogéneos cuya transmisión gobierna su masa por unidad de superficie, unidos rígidamente, de modo que la atenuación de la unión pueda depender solo de la relación de masas; las regresiones del Anexo E son ajustes empíricos a exactamente esa familia. No devuelven ninguna respuesta con sentido para construcciones ligeras entramadas, para uniones desacopladas elásticamente ni para elementos con un mecanismo interno de pérdidas fuerte: esos necesitan el modelo detallado banda a banda o valores de medidos. El suelo existe para impedir que las regresiones produzcan atenuaciones de unión inverosímilmente altas en elementos pequeños, así que una trayectoria que aterriza en el suelo es una señal de que el ajuste por relación de masas está en el borde de su rango, no un resultado para declarar tal cual. Como las trayectorias se suman en energía, el índice aparente lo clava la trayectoria más fuerte: mejorar solo el elemento separador deja de pagar en cuanto domina una trayectoria de flanco, e identificar esa trayectoria es el principal valor práctico del modelo, mucho antes que el último decibelio del total. La desviación típica de 2 dB que declara la norma (apartado 5) es la dispersión del modelo simplificado frente a la medición dentro de esa población prevista, no una barra de error general.

Absorción acústica en recintos (EN 12354-6)

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EN 12354-6:2003 predice el área de absorción equivalente de un recinto a partir de sus partes (el modelo normativo del apartado 4). El total (Fórmula 1) suma las superficies, los objetos y el aire:

con el coeficiente de atenuación en potencia del aire (Fórmula 2; la Tabla 1 lo tabula para seis climas de temperatura/humedad sobre las bandas de octava de 125 Hz a 8 kHz), la fracción de volumen ocupada por objetos (Fórmula 3), y un objeto duro irregular aproximado por (Fórmula 4). El tiempo de reverberación se sigue de Sabine aplicado al volumen libre (apartado 4.4, Fórmula 5):

con m/s elegido para que sea el familiar (apartado 4.4 NOTA). Los tres casos resueltos del Anexo E se reproducen: la sala desnuda de 29,75 m³ da m² y s a 1 kHz, y añadir objetos duros () sube a 5,03 m² y baja a 0,9 s. El método informativo del Anexo D para espacios irregulares y absorción distribuida de forma no uniforme queda fuera de alcance.

Dos paneles para una oficina de 60 metros cúbicos con techo desnudo frente a techo tratado acústicamente: el área de absorción equivalente por banda de octava, mucho mayor con el techo acústico, y el tiempo de reverberación cayendo desde unos cinco segundos en baja frecuencia para la sala desnuda hasta menos de un segundo con el techo acústicoDos paneles para una oficina de 60 metros cúbicos con techo desnudo frente a techo tratado acústicamente: el área de absorción equivalente por banda de octava, mucho mayor con el techo acústico, y el tiempo de reverberación cayendo desde unos cinco segundos en baja frecuencia para la sala desnuda hasta menos de un segundo con el techo acústico

Lo que hace la Fórmula 1 banda a banda: el área de absorción equivalente a la izquierda y el tiempo de reverberación que implica por la Fórmula 5 a la derecha, para la misma sala desnuda y tratada. El caso del Anexo E citado más arriba es esta misma aritmética sobre una sala más pequeña ( de 2,26 a 5,03 m² y de 2,1 a 0,9 s a 1 kHz), y la figura muestra por qué las dos se mueven en sentidos opuestos y no de forma proporcional.

Consulta la guía de absorción acústica en recintos para su uso.

Predicción del aislamiento de paneles (Bies 7.2, Hopkins 2.9/4.3.10, Cremer 5)

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Donde EN 12354 toma el de elemento como una medida, el índice de reducción acústica de un panel también se puede predecir a partir de sus propiedades físicas. Un panel flexible sigue la ley de masas (Bies Ec. 7.40), que sube 6 dB por octava y 6 dB por duplicar la masa superficial (la de las subsecciones de EN 12354 anteriores); el valor de campo resta 5,5 dB (tercio de octava). Esos 5,5 dB no se deducen: son el resultado de promediar la ley de masas a incidencia normal sobre los ángulos de incidencia hasta el ángulo límite que se observa en la práctica, en lugar de sobre todo el hemisferio, así que son un desplazamiento empírico fijo y no una función de nada. La rigidez añade una caída del aislamiento en la coincidencia, en (Ec. 7.3), donde la longitud de onda de flexión libre iguala la de traza acústica. El método de Sharp mantiene la ley de masas hasta , cae linealmente en hasta el valle y vuelve a subir por encima de con el factor de pérdidas (Ec. 7.44); ese es un ajuste empírico a caídas de coincidencia medidas, y el factor de pérdidas aparece explícitamente porque la profundidad de la caída la controla el amortiguamiento y no la masa. Una pared doble es un sistema masa-muelle-masa con la cámara como muelle: por debajo de (Ec. 7.62) sigue la ley de masas de la masa combinada, y por encima las leyes de masas de las dos hojas se suman más el término de cámara , saturando en +6 dB más allá de (Ec. 7.64); un relleno poroso baja . El 60 de es la constante numérica que queda al sustituir la rigidez de una capa de aire de espesor en la resonancia masa-muelle-masa, así que está fijada al aire en condiciones ordinarias y cambia con una cámara llena de gas o al vacío; y marca dónde cabe media longitud de onda a lo ancho de la cámara, por encima de lo cual la cámara deja de comportarse como un muelle puro y las ondas estacionarias que hay dentro limitan lo que la construcción puede alcanzar. Los pequeños caminos de aire limitan cualquier construcción: el coeficiente de transmisión de una rendija recta (Gomperts, Hopkins Ec. 4.99, con resonancias en ) o de un orificio circular (Wilson y Soroka, Ec. 4.102) se combina con la pared en la suma energética ponderada por área (Ec. 4.92), de modo que una abertura desnuda de área relativa limita la composición a . La trayectoria de transmisión resonante y la radiación de la pared doble se apoyan en la eficiencia de radiación de placa y las movilidades puntuales de la teoría de vibración.

Cuatro paneles: la ley de masas de una hoja simple con su caída de aislamiento en la coincidencia, la pared doble con la resonancia masa-muelle-masa y la ganancia de cámara, la eficiencia de radiación de la placa subiendo a la unidad por encima de la frecuencia crítica, y una pared compuesta cuya rendija abierta del 1 % limita R al tope del área abiertaCuatro paneles: la ley de masas de una hoja simple con su caída de aislamiento en la coincidencia, la pared doble con la resonancia masa-muelle-masa y la ganancia de cámara, la eficiencia de radiación de la placa subiendo a la unidad por encima de la frecuencia crítica, y una pared compuesta cuya rendija abierta del 1 % limita R al tope del área abierta

Los cuatro comportamientos del párrafo anterior, uno por panel. Arriba a la izquierda, la ley de masas subiendo 6 dB por octava con la caída del aislamiento en la coincidencia de Sharp recortado en . Arriba a la derecha, la pared doble: no mejor que la masa combinada por debajo de , y luego el término de cámara subiendo hasta saturar. Abajo a la izquierda, la eficiencia de radiación que decide cuánta de la vibración de la placa se convierte en sonido. Abajo a la derecha, el techo que impone una fuga: un área abierta del 1 % deja la composición en dB por buena que sea la pared, que es el panel que merece la pena enseñar a un cliente.

Sección a escala de una rendija de 2 mm a través de una pared de 100 mm: la pared rayada dibujada en sección con la estrecha ranura de aire horizontal a media altura, una flecha de sonido incidente que apunta a la ranura desde la izquierda, las cotas de los 100 mm de espesor de pared y los 2 mm de ancho de rendija, y frentes de onda circulares transmitidos esbozados expandiéndose desde la salida de la rendija a la derechaSección a escala de una rendija de 2 mm a través de una pared de 100 mm: la pared rayada dibujada en sección con la estrecha ranura de aire horizontal a media altura, una flecha de sonido incidente que apunta a la ranura desde la izquierda, las cotas de los 100 mm de espesor de pared y los 2 mm de ancho de rendija, y frentes de onda circulares transmitidos esbozados expandiéndose desde la salida de la rendija a la derecha

Consulta la guía Predicción del aislamiento de paneles para su uso.

ISO 12999-1 proporciona la incertidumbre de las magnitudes anteriores a partir de la reproducibilidad y la repetibilidad interlaboratorio (ISO 5725) en lugar de un modelo funcional GUM. Tres situaciones de medición fijan la incertidumbre típica : la situación A (caracterización en laboratorio) usa la desviación típica de reproducibilidad ; la situación B (misma ubicación, equipos de trabajo distintos) la in situ; la situación C (misma ubicación, operador y equipo, repetida) la repetibilidad . Los valores por banda y de un solo número están tabulados para /// a ruido aéreo (Tablas 2/3), / a impactos (Tabla 4 por banda, solo situaciones B/C; la Tabla 5 de un solo número añade una estimación en situación A) y la reducción del revestimiento (Tablas 6/7, solo situación A). La incertidumbre expandida es (Fórmula 2) con el factor de cobertura de la Tabla 8 (al 95 %, bilateral, unilateral; se impone un mínimo ). Un intervalo bilateral informa un valor (Fórmula 3); un factor unilateral declara conformidad, requisito para un límite inferior (Fórmula 5) o requisito para un límite superior (Fórmula 4). Los componentes no correlacionados se combinan en cuadratura (Fórmula C.2), mediciones independientes reducen a (Fórmula A.7), y la incertidumbre de un solo número no correlacionada es la suma en cuadratura ponderada en energía de las incertidumbres por banda (Fórmula B.2).

Consulta las guías de acústica de salas y de medición del aislamiento en campo (ISO 16283) para su uso.