Acústica de recintos. Interferencias entre superficies horizontales

Se tratarían pues de las producidas después del encuentro con el techo, suelo y la mesa o consola de mezclas.

Como se vio en artículo “Interferencias entre onda directa y reflejada” el efecto es distinto si se trata de frecuencias medias y altas o de bajas frecuencias por razones puramente físicas que tienen que ver con la longitud de onda y las dimensiones de los obstáculos o superficies que se encuentra. Así que parece menos selectivo y más riguroso estudiar los distintos comportamientos cuando el origen de la distorsión se produce por la existencia de modos propios o como resultado de un filtro peine.

El estudio en ambos casos es muy extenso y la intención de las “Notas de Acústica”, como se indicaba en la introducción al primer documento de hace un año, es la de “facilitar la comprensión del comportamiento de un campo sonoro dentro de un recinto”. Por esto se va a particularizar para unas alturas concretas (ya que hablamos de ondas que se desplazan de manera vertical), que por otro lado son las más habituales y/o recomendadas:
• Altura de la escucha 120 cms.
• Altura del monitor 120 cms.
• Altura de la mesa 70 cms.

Así se puede realizar un croquis del alzado sería como se muestra a continuación;

Para facilitar la compresión del efecto se mostrarán en primer lugar este croquis particularizado para cada caso y en a continuación se añadirá una pequeña explicación.

M o d o s   p r o p i o s.-

En el documento que se citaba con anterioridad se explicaba cómo se originan los modos propios, frecuencias resonantes o frecuencias propias («room modes», «eigentones») que crean máximos y mínimos, picos y valles («peak and dips, notch, nulls») en el nivel de la señal en determinadas frecuencias.

En azul aparece la variación del nivel de presión sonora en función de la altura, con sus respectivos máximos y mínimos. También las alturas de importancia en función de la longitud de onda (l).

En este caso se van a estudiar las frecuencias propias axiales, es decir resultado de las ondas estacionarias que se crean entre las superficies horizontales enfrentadas.

Techo – mesa.
Modo axial de 1º orden.

El mínimo se sitúa por encima de la altura de escucha de trabajo. Sin embargo una persona de pie si puede situarse en el mínimo en 85 Hz.

Modo axial. 2º orden

A la altura de escucha existe un mínimo a 172 Hz pero como el monitor también está en esa misma altura el mínimo no se produciría.

Modo axial. 2º orden. Monitor elevado.

A la altura de la escucha existe un mínimo a 172 Hz pero al subir el monitor a la altura del máximo este se producirá.

La altura de 270 cms que se observa en el croquis no es casual. Surge de manera automática en cuanto se habla de modos axiales de 1º y 2º orden y la altura entre superficies paralelas es de l/2.

En todo caso para 85 Hz la longitud de onda es de 4 mts y para 172 Hz es de 2 mts. La mesa podría tener 70 cms de altura y por tanto a esas frecuencias no le supone un obstáculo a la onda así que estás situaciones no aparecerán.

Techo – suelo.
Modo axial de 1º orden.

A la altura de la escucha existe un mínimo a 72 Hz pero el monitor también está a esa altura y como en el caso anterior el mínimo no se producirá.

Modo axial de 2º orden.

A la altura de la escucha existe un máximo a 144 Hz y como el monitor también está en ese mismo máximo este se producirá.

Modo axial de 3º orden.
A la altura de la escucha existe un mínimo a 288 Hz y como en casos anteriores al situarse el monitor a esa misma altura ese mínimo no se producirá.

Igual que en caso anterior la altura de 240 cms surge como resultado de suponer que la distancia entre las superficies paralelas es l/2.

Conclusiones.

El máximo alrededor de 140 Hz es un problema que aparece habitualmente en los Home Studios ya que la altura de las habitaciones de las viviendas hasta 2007 era de 2,45 mts y a partir de ese año de 2,50 mts.

Además en este caso surge un problema también de manera habitual y es que aparece un máximo en 71 Hz, que es el efecto justamente contrario al estudiado en el segunda situación. Seguramente es el esultado del subarmónico de 140 Hz.

Esta última situación es realmente interesante porque aunque evidentemente el campo sonoro en un recinto cerrado se rige por leyes físicas, nos vuelve a recordar que no conviene sacar conclusiones basándonos solo en un principio, ya que en ese campo se estarán produciendo otras  reacciones que van a interactuar con la que se está estudiando, modificando los resultados esperados.

 

F i l t r o   p e i n e.-

Se ven algunas de las situaciones de “la respuesta del altavoz teniendo en cuenta la interferencia de los límites”, que los anglosajones llaman SBIR («Speaker Boundary Interference Response»).

Como en el caso anterior en el documento que se citaba en la introducción se detalla cómo se crean los filtros peine («comb filter») y su efecto en la señal original.

 Se verán las reflexiones que se pueden producir en las superficies horizontales entre el monitor y la escucha.

Monitor – mesa.

Si particularizamos para una altura entre monitor y mesa (a) de 50 cms que es la habitual, se obtienen máximos y mínimos para determinadas frecuencias en función de la distancia entre monitor y punto de escucha (b).

Frecuencias conocidas en muchos estudios, ya no solo en los “Home Studios”, ya que aquí, solo interviene la superficie de la mesa o consola. Hay que recordar que los mínimos son menos profundos según se aumenta la frecuencia y por eso en las situaciones siguientes solo se estudiarán los primeros mínimos.

Como se ve en el croquis si se inclina la mesa la reflexión irá hacia la zona del pecho, de hecho alguien recomendaba colocar bajo las patas traseras de la mesa el Protools…el manual de Protools.

Monitor – suelo.

En este caso se muestran los valores de los primeros mínimos en función de la altura entre suelo y punto de escucha (c).

Monitor – techo.

En este caso particularizamos para una altura entre techo y punto de escucha (d) de 130 cms, para obtener una altura del recinto de 2,5 mts que es la más habitual en los “Home Studios”, se obtienen los siguientes mínimos.

Conclusiones.

En estas dos últimas situaciones las frecuencias de los primeros mínimos son habituales verlos en las curvas de respuesta en frecuencia de los “Home Studios”: alrededor de 100 Hz.

 

Documento iA2. Interferencias. Superficies horizontales

 

 

 

 

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