Absorción acústica

Absorción acústica

En éste trabajo estudiamos la capacidad de un material para absorber ondas sonoras, con el fin de encontrar el elemento adecuado para arrojar una posible solución a la contaminación sonora de un estadio de fútbol.
La hipótesis que planteamos, previa al estudio teórico y experimental, es que la absorción dependerá de la textura del material y de su espesor.
Al estudiar el temade ondas, descubrimos que podíamos investigar sobre una gran afición, nos gusta el futbol y también nos gustaría sentir el apoyo de un público en tiempo real, pero como no se nos ha permitido esto es lo más cerca que podemos estar de tal ambición. Elegimos un aspecto muy original para estudiar el cual es: “la absorción acústica”. Hemos enfocado el trabajo a materiales de construcción porque esla aplicación más normal de dicha cualidad.
La pregunta que nos planteamos en el trabajo es: ¿De qué factores depende el grado de absorción de ondas sonoras de un material? Para intentar responder esa pregunta, primeramente daremos unas explicaciones básicas sobre ondas en general.

Marco teórico
Sonido:
“El sonido es un fenómeno vibratorio que, a partir de una perturbación inicial del medioelástico donde se produce, se propaga bajo la forma de una variación periódica de presión. Dicho de una manera más sencilla, es una variación de la presión ambiental que se propaga en forma de ondas y estimula el sentido del oído.”
https://es.wikipedia.org/wiki/Sonido
Las ondas son capaces de traspasar orificios y bordear obstáculos. Si encuentra una barrera con una pequeña abertura, la onda se incurvay se extiende en forma esférica o circular, funcionando la abertura como un nuevo foco de la misma onda, a esto se le denomina difracción.



La reverberación es el fenómeno de sucesivas reflexiones del sonido en distintas superficies. Al emitir un sonido en un local, se refleja en las paredes, suelo, techo y en todos los obstáculos que impiden su libre propagación. Si los obstáculos son buenosreflectores del sonido, éste persiste un largo tiempo dando ocasión a que sean percibidos por el auditorio varios sonidos a la vez, alterándose, así, la belleza musical de un concierto o haciéndose ininteligible un orador.
El tiempo de reverberación es el que transcurre desde que deja de producirse es sonido hasta que deja de ser perceptible. No debe ser muy largo por los inconvenientes antesmencionados, pero tampoco muy corto, porque, por ejemplo, en una gran sala de conciertos, no se captaría el sonido en todos los puntos. El tiempo de reverberación óptimo es de 1 a 2 segundos.
La presión acústica que existe en un punto determinado de un recinto cerrado, después de haberse producido varias reflexiones del sonido, es la resultante de la presión del campo directo y el campo reverberado,como se indica en el dibujo:



Campo directo y reverberado
Por tanto, el nivel de presión acústica en un punto depende mucho de la absorción acústica de las superficies que limitan el recinto.
Considerando una fuente de propagación omnidireccional, el nivel de presión sonora en un punto viene dado por la expresión:



Siendo:
 
Dónde:
Lp - nivel de presión en el punto considerado (dB)
Lw - potenciaacústica de la fuente (dB)
r - distancia del punto considerado a la fuente (m)
A - absorción acústica debida al material (m2)

Cuando entramos en una casa sin amueblar, o en obras, o en un portal con escasos muebles, nuestra voz hace eco. Este fenómeno se da porque los materiales de acabado de interiores, tales como hormigón, yeso, vidrio, terrazo, etc..., son lo suficientemente rígidos y noporosos como para ser muy reflectantes. Una vez amueblada la casa, las alfombras y cortinas absorben cantidades importantes de energía acústica, gracias a su porosidad, reduciendo la reverberación previa.
El coeficiente de absorción acústica de un material depende de la naturaleza del mismo, de la frecuenta de la onda y del ángulo con el que incide sobre la superficie, y se obtiene por el método de...