Respuesta al impulso

Personalmente siempre me pregunte como se veía lo que escuchamos. En el audio digital si grabamos por ejemplo una batería, vemos al bombo como golpes de corta duración, entonces asociamos lo que vemos a lo que escuchamos. Si por ejemplo grabamos una guitarra con unos acordes para dar sustain a la canción, vemos como la forma de onda es mas larga si la comparamos con la del bombo.

¿Pero que pasa en un recinto? ¿Cómo se ve?

Navegando por internet se encuentran grabaciones de respuesta al impulso. En este caso se van a usar unas que se hicieron en un recinto en Manchester, Inglaterra. El lugar se llama The Bridgewater Hall. Estas grabaciones son la respuesta al impulso (fue de una pistola que se usa para dar largada a una carrera de caballos, tipo una pistola a cebitas).

El primer audio es con el receptor (micrófono en este caso) cerca de la fuente, y el segundo audio es uno mas alejado.

Respuesta cerca (cerca para el resto del post)
Respuesta lejos (lejos para el resto del post)

Se cargaron los sonidos al software de medición. Se llama ARTA (http://www.artalabs.hr/) Es una programa shareware, se puede medir, importar, analizar, etc, pero pueden guardar ni cargar proyectos.

Veamos entonces como se ve el primer impulso.

El sonido directo con las primeras reflexiones.

Se puede ver en la imagen que a la primera reflexión le toma un poco más de 40ms en llegar al oído del receptor. Con una velocidad del sonido de 344 m/s recorre 1360 cm hasta llegar al oyente. Las otras reflexiones que llegan después están a un nivel bastante alto. Recordemos que el nivel con que llegan estas reflexiones (también del tiempo) nos da una «idea» (que tan grande o chico es) del recinto y que tan cerca (o lejos) estemos del sonido directo.

Abro paréntesis

Abro un paréntesis para hablar sobre las reflexiones y como reconocerlas. Volviendo a la primera reflexión que recorre 1360 cm, si en el caso que estemos haciendo un análisis de las reflexiones para tratarlas, hay que tener en cuenta que la distancia que recorre es la suma del recorrido desde la fuente hasta la superficie mas el recorrido desde la superficie hasta el receptor. Una vez que calculemos la distancia de recorrido (regla de tres simples: si la velocidad del sonido es 344 m/s, cuanto recorre en 40 ms?) nos resultará fácil saber que superficie está reflejando el sonido. Solo debemos mirar y observar en nuestro recinto o habitación que superficie está a determinada distancia para que en la suma de los recorridos de como resultado los 1360cm. Si en el caso que sea necesario, podremos aplicar el tratamiento acústico. Para el estudio de estas reflexiones se usa el gráfico ETC (Energy Time Curves).

El paint en su máxima expresión

En la imagen se grafica el recorrido del sonido directo y el sonido reflejado llegando 40ms después. A continuación podemos ver el gráfco ETC

Gráfico ETC del sonido cerca. Cada pico es una reflexión.

El gráfico ETC sirve para estudiar las reflexiones. En el eje Y se detalla el nivel de la reflexión y en el eje X el tiempo transcurrido. Según diferentes papers el nivel de las reflexiones deberían estar entre 10dB-15dB por debajo del sonido directo. Los picos, mientras mas altos sean, mas alto en nivel es la reflexión.

El gráfico ETC no muestra información con respecto a la frecuencia. Para ello se usa otro tipo de gráfico que se llama Waterfall

Cierro paréntesis

Volvamos entonces con la comparación de los sonidos. Ahora vamos con la respuesta al impuso del segundo sonido (lejos)

El sonido directo y las primeras reflexiones. Segundo sonido

Lo primero que vemos es que la primera reflexión llega antes de los 40ms. Esto es correcto ya que a medida que estemos más lejos de la fuente la diferencia de llegada entre ambos sonidos (directo y reflexión) es más chica.

Podemos observar también que las siguientes reflexiones que llegan, lo hacen a un menor nivel (nuevamente comparado con el gráfico anterior)

El siguiente gráfico que se muestra es el tiempo de reverberación (RT60 ó T60). Wikipedia dice al respecto: Se define como el tiempo que transcurre — hasta que decae a una determinada intensidad — las reflexiones de un sonido directo. Esa intensidad es de 60dB. Si el entorno es muy ruidoso, se puede usar el T30 o T20. En estos casos, lo cambia es la intensidad, 30dB y 20dB respectivamente.

Decaimiento de la energía de la respuesta al impulso cerca
Decaimiento de la energía de la respuesta al impulso lejos

Podemos observar que en la respuesta desde la posición mas alejada, el sonido el ser más débil, se vuelve imperceptible más rápido. El cálculo del tiempo de reverberación es de 2,2 segundos. Para el punto mas cercano el tiempo de reverberación que se calcula es de 2,3 segundos. Resultados que están bien, ya que el tiempo de reverberación se calcula en base a los metros cuadrados del recinto. Dato que no varia por más que estemos en cualquier punto del lugar.

Tabla T60 calculado para el sonido cerca. Se observa también que están incluídos el T20 y T30:

F (Hz)T30 (s)T20 (s)T60user(s) 
Wide2.3432.3442.339

Tabla T60 calculado para el sonido lejano. Se observa también que están incluídos el T20 y T30:

F (Hz)T30 (s)T20 (s)T60user(s)
Wide2.2982.3262.269

Anexo

Como gráfico de color, el siguiente gráfico ETC muestra el sonido lejos comparado con un gráfico ETC de un comedor, donde sus dimensiones son de aproximadamente 4 metros x 5 metros.

La curva de color verde (o algo parecido) pertenece al sonido cerca. La de negro al comedor.

El en gráfico se ve claramente como el sonido decae mas rápido al ser una sala más chica (si se compara con la otra curva)

Espero que sea claro el posteo.

Nos vemos en el próximo.!!

Fuente

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