Todos los recintos, cualquiera que sea su forma o tamaño, tienen modos propios de resonancia. En espacios rectangulares es fácil predecirlos, en aquellos con formas asimétricas, es más difícil su cálculo.
Siempre se formará una onda estacionaria entre dos superficies paralelas. En las frecuencias concretas para las cuales la distancia entre las paredes coincida con una semi-longitud de onda, habrá una resonancia y una onda estacionaria. Estos son llamados modos axiales, ya que se originan a lo largo de los tres principales ejes de una habitación: largo, ancho y alto.
Diagrama de Bolt, Beranek & Newman
Cuando existe una onda estacionaria, es evidente que el nivel de graves en la frecuencia de resonancia, cambiará a medida que nos movemos alrededor de la sala.
Una prueba es colocar una caja acústica contra una pared y emitir un tono puro en la frecuencia de resonancia de primer orden que coincida con la longitud de la sala y poner un oyente que se desplace desde la pared donde se encuentra el monitor hasta la pared de enfrente; observaremos que en las dos paredes el nivel de graves será el más alto y sin embargo en la mitad de la habitación, el nivel casi desaparece.
En una habitación rectangular nos podemos encontrar con tres tipos de modos: los modos axiales que como vimos anteriormente son los generados entre dos superficies paralelas; los modos tangenciales que son los formados entre cuatros superficies paralelas dos a dos; y los oblicuos en los que intervienen las seis superficies de un paralelepípedo. Teniendo en cuenta que parte de la energía de la onda sonora se pierde en cada reflexión de las paredes, los modos que completen el ciclo con las menos reflexiones, son los que conservarán mayor energía. Los modos axiales son por tanto los más energéticos, seguidos de los tangenciales y de los oblicuos. Es muy extraño que un modo oblicuo nos dé algún problema dentro de una sala. Modos tangenciales pueden ser encontrados en salas con paredes muy reflectantes y duras. Los modos axiales son omnipresentes, y son los verdaderos culpables de los problemas en los graves dentro de una pequeña sala.
Para saber las frecuencias en las que los modos axiales ocurren, simplemente se mide la distancia entre las paredes de la sala, por ejemplo en la longitud, y esta medida sería la semi-longitud de onda de la frecuencia más baja que se formaría en esa sala. Multiplicando por dos, tendríamos la longitud de onda lambda de dicha frecuencia y mediante la fórmula lambda=c/f siendo c la velocidad del sonido (343 m/seg), despejamos f=c/lambda. Suponiendo una sala con una longitud de6 m., la longitud de onda de la frecuencia más baja que se produciría sería de12 m. y mediante la fórmula anterior, f=343/12=28,58 Hz. Este sería el modo axial de primer orden en el eje x (longitud). El de segundo orden, sería la frecuencia anterior multiplicada por dos, es decir 57,16 Hz, y así sucesivamente multiplicamos por 3, 4, 5 etc. para obtener los siguientes órdenes. Para el eje y (ancho) sucedería igual, mediríamos dicha distancia y procederíamos de la misma forma y obtendríamos los modos axiales en ese eje y. Por último medimos la altura de la sala y deducimos los modos axiales en el eje z (altura).
Una forma sencilla de construir un recinto con una relación de medidas aceptables es utilizando el diagrama de Bolt, Beranek & Newman, en el mismo fijando la altura del recinto como 1 en z, obtenemos las medidas posibles de x e y.
Ing. Carlos Maiocchi
Gerente General – Equaphon