Por Luis Herrera Villalón*
A lo largo de la historia de la acústica arquitectónica, se han estudiado las principales variables para el control de las ondas sonoras en los espacios, tales como el tiempo de reverberación, la inteligibilidad de la palabra, las reflexiones, la percepción espacial y las resonancias, entre otras. De todas ellas, el tiempo de reverberación es quizás la más conocida.
Objetivo: un espacio sonoro adecuado
En este artículo hablaremos sobre el aspecto más importante antes de comenzar cualquier proyecto arquitectónico que busque la mayor eficiencia acústica posible: la geometría. Hace más de dos mil años, el arquitecto Marco Vitruvio Polión escribió el que hasta hoy es considerado el primer tratado de arquitectura. En el capítulo V de esta obra, Vitruvio aborda la localización de los teatros, la armonía, la geometría y la acústica, mencionando, por ejemplo, elementos resonantes ajustados según su función, conocidos como “vasos”, todo esto con el fin de favorecer la transmisión de las ondas sonoras por el aire y lograr un espacio sonoro confortable para espectáculos musicales, teatrales o poéticos.
Con el desarrollo de la acústica moderna y herramientas más avanzadas, en la actualidad podemos estudiar con mayor precisión el comportamiento de las ondas sonoras en los recintos arquitectónicos, analizando magnitudes como el tiempo y la amplitud en función de la frecuencia.
Con el desarrollo de la acústica moderna y herramientas más avanzadas, en la actualidad podemos estudiar con mayor precisión el comportamiento de las ondas sonoras en los recintos arquitectónicos.
División de la acústica arquitectónica
Ahora bien, la acústica arquitectónica se divide en dos grandes áreas:
1. Acústica ondulatoria: estudia el comportamiento de las bajas frecuencias dentro de los espacios. Al ser de mayor longitud de onda, estas frecuencias pueden coincidir con alguno de los ejes (X, Y o Z) del recinto, generando resonancias no deseadas y provocando desequilibrios tonales, dependiendo de la posición del oyente. Este fenómeno es conocido como “modos de resonancia”. Además, la distribución energética de estas ondas genera zonas de energía nula (nodos) y máxima (antinodos). La acústica ondulatoria tiene efectos significativos en espacios con dimensiones menores a 8 metros.
2. Acústica geométrica o estadística: analiza las reflexiones del sonido dentro del espacio mediante métodos estadísticos. Permite estudiar aspectos como la respuesta de impulso, el índice de correlación cruzada interaural y el tiempo de reverberación. Estos estudios ayudan a controlar las reflexiones con mayor precisión y claridad.
Dado que el rango de audición humana está entre 20 Hz y 20 kHz, debemos definir qué frecuencias serán analizadas bajo acústica ondulatoria o estadística. Para ello, se usa la frecuencia de Schroeder, que depende del volumen y el tiempo de reverberación del espacio:
fc = 2000 √(RT60/Vol).
La geometría en la acústica ondulatoria
Esta abarca aproximadamente el rango de 20 Hz a 250 Hz, dependiendo de la frecuencia de corte. En espacios menores a 8 metros, como los estudios de grabación, es fundamental el control de bajas frecuencias, ya que la presencia de modos de resonancia puede afectar drásticamente los resultados finales en la producción musical.
Uno de los primeros aspectos a considerar es la relación entre el largo, alto y ancho del cuarto. Estas proporciones no deben coincidir para evitar que los armónicos de las ondas estacionarias se superpongan. Para ello, se pueden aplicar criterios como los de Bolt, Gilford o Bonello, que ayudan a lograr una mejor distribución energética y una escucha más uniforme, especialmente en las salas de control con formas regulares.
Para reducir las concentraciones de energía en ciertos puntos, una solución efectiva es diseñar cuartos con geometrías irregulares, lo que es más factible en live rooms, donde no es necesaria una forma regular.
Un error común en estudios de grabación es la mala distribución de la energía en bajas frecuencias por una relación inadecuada entre largo, alto y ancho. Esto provoca concentraciones energéticas en ciertas frecuencias, lo que se traduce en una mala mezcla con ausencia o exceso de graves. Como solución, a menudo se instalan trampas de graves, aunque éstas no siempre resuelven el problema por completo cuando tenemos una mala relación geométrica.
Un estudio detallado de la geometría antes de la construcción de un proyecto acústico es esencial para lograr la máxima eficiencia del espacio sin incurrir en gastos innecesarios
La geometría en la acústica estadística
Un ejemplo claro de acústica estadística son las salas de conciertos, donde la percepción espacial y tonal del sonido es crucial. Dicha percepción está determinada por las primeras reflexiones de superficies rígidas dentro del recinto. Gracias a la diferencia de tiempos entre la llegada del sonido directo y las reflexiones, se obtiene una mayor sensación de espacialidad y un aumento en la percepción sonora, ya que la suma de las amplitudes energéticas compensa la pérdida de energía ocasionada por la distancia entre la fuente y el oyente.
A lo largo de la historia, se han utilizado distintas formas geométricas en salas de conciertos, entre ellas: “Caja de zapatos” (Symphony Hall en Boston), tipo arena (Sala Nezahualcóyotl en CDMX) o tipo abanico (Aula Magna de Caracas y el Auditorio Nacional de CDMX).
En los estudios de grabación, las reflexiones no siempre son perjudiciales. Un manejo adecuado de éstas puede mejorar la sensación espacial en estéreo o, en el caso de Dolby Atmos, potenciar la inmersión auditiva. Sin embargo, para que esto ocurra de manera efectiva, las reflexiones deben ser controladas con precisión mediante elementos acústicos específicos. Un uso inadecuado de las reflexiones en estos espacios puede generar ecos no deseados o filtros de peine, afectando significativamente la calidad de la escucha.
Como conclusión, podemos establecer que un estudio detallado de la geometría antes de la construcción de un proyecto acústico es esencial para lograr la máxima eficiencia del espacio sin incurrir en gastos innecesarios. La acústica es una rama de la física, por lo que sus principios pueden ser demostrados y aplicados con precisión.
¡Recuerden, la geometría es primero!
*Es ingeniero en audio y productor musical egresado de la Academia de Música Fermatta, maestro en Acústica Arquitectónica y Medioambiental por la Universidad La Salle Ramon Llull. Cuenta con un diplomado en Neuropsicología del Arte y otro más en Musicoterapia por DMC Music Center.
