Pruebas de coeficiente de absorción acústica

Pruebas de coeficiente de absorción acústica

El coeficiente de absorción acústica de un material es una cantidad que define qué parte de la intensidad del sonido entrante no es reflejada por el material. El coeficiente de absorción acústica se utiliza para evaluar la eficiencia de absorción acústica de los materiales. Este valor es la relación entre la energía absorbida y la energía entrante y se denota por "α". Si la energía acústica se puede absorber por completo, el valor de “α” es 1.

Pruebas de coeficiente de absorción acústica

El coeficiente de absorción acústica de los materiales está relacionado con la frecuencia y varía en diferentes frecuencias. Las curvas características de frecuencia del coeficiente de absorción acústica se pueden utilizar para mostrar completamente las características de absorción acústica de diferentes frecuencias. Dado que no es conveniente comparar y especificar, se utiliza para simplificar el coeficiente de absorción acústica promedio, que es el promedio de los coeficientes de absorción de un material acústico en un conjunto dado de frecuencias.

La capacidad de absorción acústica de un elemento de construcción determinado está definida por el coeficiente de absorción acústica, que es igual al producto del coeficiente de absorción acústica por la superficie de absorción acústica.

El parámetro que mejor describe la absorción acústica de los materiales es el coeficiente de absorción "α". Se define como la relación entre la energía sonora absorbida por una superficie y la energía sonora incidente en esa superficie y toma valores entre 0 y 1. El coeficiente de absorción acústica depende del ángulo de incidencia. Sin embargo, cuando hay un campo sonoro difuso que se extiende sobre una superficie, se supone que es igualmente probable que las ondas sonoras golpeen la superficie desde todas las direcciones. Este parámetro también depende de la frecuencia de la onda sonora y, por lo tanto, en la literatura se presentan valores para bandas de frecuencia estándar. Los absorbentes porosos y fibrosos son más eficientes en frecuencias más altas, pero también funcionan bien en frecuencias medias y bajas si son lo suficientemente gruesos o están sostenidos por un espacio de aire.

La absorción acústica de materiales fibrosos se puede medir de dos formas: en una cámara de reverberación o en un tubo de impedancia. El método del tiempo de reverberación simula fielmente las condiciones encontradas en los edificios. En la norma “ISO 354 Acústica - Medición de la absorción acústica en una cámara de reverberación” desarrollada por la Organización Internacional de Normalización (ISO), se pretende medir el coeficiente de absorción acústica de los materiales acústicos utilizados como aplicaciones de pared o techo en la cámara de reverberación. o el área de absorción acústica equivalente de objetos como muebles, personas o absorbentes de espacio. Se describe un método de prueba. Este método no está destinado a medir las propiedades de absorción de resonadores débilmente amortiguados. Los resultados obtenidos se pueden utilizar para fines comparativos y cálculos de diseño en términos de acústica de la sala y control del ruido.

Según esta norma, las pruebas deben realizarse en una cámara de reverberación con un volumen de 200 m3 para crear un campo sonoro de distorsión suficientemente difuso. El área de la muestra de prueba a colocar en la habitación debe estar entre 10 m2 y 12 m2. El montaje de la probeta depende del tipo o aplicación del material y en esta norma se estandarizan varios montajes. Dado que el tiempo de reverberación es inversamente proporcional a la absorción, el coeficiente de absorción acústica se calcula a partir de mediciones del tiempo de reverberación. El tiempo de reverberación se mide con y sin la muestra de prueba para permitir el cálculo de la absorción proporcionada por la muestra. Dividiendo la absorción por el área de la muestra se obtiene el valor del coeficiente de absorción “α” por unidad de área.

Para los efectos de esta norma, se aplican los siguientes términos y definiciones:

  • Una curva de caída es una representación gráfica de la caída del nivel de presión sonora en una habitación a lo largo del tiempo después de que se detiene la fuente de sonido.
  • El tiempo de reverberación es el tiempo en segundos necesario para que el nivel de presión sonora disminuya 60 dB después de que se detiene la fuente de sonido. La definición de T, que es una reducción de 60 dB en el nivel de presión sonora, puede cumplirse mediante una extrapolación lineal de intervalos de evaluación más cortos. Esta definición se basa en el supuesto de que idealmente existe una relación lineal entre el nivel de presión sonora y el tiempo y que el nivel de ruido de fondo es suficientemente bajo.
  • El método del ruido interrumpido es un método para obtener curvas de atenuación registrando directamente la caída del nivel de presión sonora después de estimular una habitación con ruido de banda ancha o de banda limitada.
  • El método de respuesta al impulso integrada es un método para obtener curvas de caída mediante la integración en tiempo inverso de respuestas al impulso cuadradas.
  • La respuesta al impulso es la evolución temporal de la presión sonora observada en un punto de la habitación como resultado de un impulso de Dirac que en un punto se propaga a otro punto de la habitación. En la práctica es imposible generar y propagar verdaderas funciones delta de Dirac, pero transitorios cortos pueden ofrecer aproximaciones lo suficientemente cercanas para mediciones prácticas.
  • El área equivalente de absorción acústica de una habitación es el área hipotética de una superficie completamente absorbente sin efecto de difracción.
  • El área de absorción acústica equivalente de la muestra de prueba es la diferencia entre el área de absorción acústica equivalente de la cámara de reverberación con y sin la muestra de prueba.
  • El área de la muestra de prueba es el área del piso o pared cubierta por la muestra de prueba.
  • El coeficiente de absorción acústica es la relación entre el área de absorción acústica equivalente de la muestra de prueba dividida por el área de la muestra de prueba. Para absorbentes con ambos lados expuestos, el coeficiente de absorción acústica es el área de absorción acústica equivalente de la muestra de prueba dividida por el área de los dos lados de la muestra de prueba. El coeficiente de absorción acústica evaluado a partir de mediciones del tiempo de reverberación podrá tener valores superiores a 1,0.

Durante la prueba se mide en principio el tiempo medio de reverberación en la cámara de reverberación con y sin la muestra de prueba insertada. A partir de estos tiempos de reverberación, se calcula el área de absorción acústica equivalente de la muestra de prueba mediante la ecuación de Sabine.

En el caso de una muestra de prueba que cubre uniformemente una superficie (un absorbente plano o una serie específica de objetos de prueba), el coeficiente de absorción acústica se obtiene dividiendo el área de absorción acústica por el área de la superficie tratada.

Si la muestra de prueba consta de varios objetos idénticos, el área de absorción acústica equivalente de un solo objeto se encuentra dividiendo el área de absorción acústica por el número de objetos.

Las mediciones se realizan en bandas de un tercio de octava con frecuencias centrales dadas en la norma en hercios especificada en la norma ISO 266. Se pueden realizar mediciones adicionales en bandas de un tercio de octava cuyas frecuencias centrales especificadas por la norma ISO 266 estén fuera de este rango. Especialmente a bajas frecuencias (por debajo de 100 Hz), puede resultar muy difícil obtener resultados de medición precisos debido a la baja densidad modal de la cámara de eco.

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