Jueves, 04 Octubre 2012 09:00

¿Cómo se propaga el sonido en campo cerrado?

En recintos cerrados (figura 1.), cuando una onda sonora incide sobre la superficie de un material (Ei), parte de su energía es reflejada de forma especular (Er), otra parte es absorbida (Ea) y el resto se transmite a través del material (Et), resultando la ecuación:

 CÓMO SE PROPAGA EL SONIDO EN CAMPO CERRADO 01

En términos reales, la ecuación responde de forma más próxima a: EI = (EAS + ER) + (EAI+ ET), existiendo una relación directa entre absorción y reflexión, e indirecta hacia la transmisión. La energía absorbida superficialmente EAS se disipa en el proceso de absorción acústica que implica rozamiento y transformación en energía térmica. La energía absorbida EAI se transforma en energía cinética o potencial en el interior del medio. En definitiva, el primer sumando representa la cantidad de energía que vuelve al primer medio y el segundo sumando la que pasa al segundo medio. Es importante observar que esta expresión indica que cuánto más reflejante es la superficie menor será la energía que pasará al segundo medio. Por otro lado si se aumenta la absorción, disminuirá la energía reflejada, pero nola transmitida. Para que ésta se reduzca se tiene que disipar más energía en el interior del segundo medio.

En general, los materiales absorbentes son pésimos aislantes, ya que su capacidad se centra en la disminución de la reflexión, con lo cual, pese a aumentar la cantidad de energía absorbida, la transmitida se mantiene prácticamente invariable, y por tanto, es inútil colocarlos en solitario para este fin.

La absorción acústica es la propiedad de los materiales para absorber energía acústica al disminuir la reflexión de las ondas sonoras incidentes, y cuyo uso principal es el acondicionamiento acústico. El aislamiento acústico es la propiedad de una solución constructiva que expresa el grado de reducción del sonido entre dos espacios separados por un elemento de cerramiento.

La reflexión de una superficie puede ser de dos tipos, especular y difusa (o difusión).

La reflexión especular (figura2 a4) cumplela Leyde Snell (el ángulo del rayo incidente es igual al ángulo del rayo reflejado). Se produce si las irregularidades y la textura de la superficie son mucho más pequeñas que la longitud de onda del sonido incidente (superficie lisa).

CÓMO SE PROPAGA EL SONIDO EN CAMPO CERRADO 02

En la reflexión difusa o difusión (figura 5) no se cumplela Leyde Snell, ya que el sonido es reflejado en todas las direcciones. Para que esto se produzca, las irregularidades y la textura de la superficie deben ser del orden de la longitud de onda del sonido incidente (superficie rugosa).

En los siguientes gráficos se observa el efecto producido en el sonido por diferentes materiales.

CÓMO SE PROPAGA EL SONIDO EN CAMPO CERRADO 03

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