Modos de resonancia de sala
Calcula las frecuencias de resonancia axial de la sala y la frecuencia de Schroeder para tratamiento acústico y posicionamiento de altavoces.
Fórmula
f_n = n × c / (2L)
Cómo Funciona
Los modos acústicos de la sala (ondas estacionarias) surgen cuando el sonido se refleja entre paredes paralelas y las ondas reflejadas se refuerzan entre sí en frecuencias específicas. En una habitación rectangular, existen tres familias de modos: modos axiales (entre dos superficies opuestas), modos tangenciales (que involucran cuatro superficies) y modos oblicuos (las seis superficies). Los modos axiales son los más potentes y problemáticos. La primera frecuencia en modo axial para cualquier dimensión es f = c/(2L), donde c es la velocidad del sonido (~343 m/s a 20 °C) y L es la dimensión. Los modos más altos se producen en múltiplos enteros. La frecuencia de Schroeder marca la transición de un comportamiento modal distinto a un campo sonoro estadístico más difuso; por debajo de ella, predominan los modos individuales; por encima, los modos se superponen y la habitación suena más uniforme. Las habitaciones bien diseñadas evitan las proporciones de números enteros (por ejemplo, los cubos 1:1:1 son peores), y el criterio de Bolt recomienda que las proporciones de las dimensiones de las habitaciones distribuyan los modos de manera más uniforme.
Ejemplo Resuelto
Sala: 5,0 m × 3,5 m × 2,5 m, velocidad del sonido 343 m/s. Primeros modos axiales: Longitud: f = 343/(2 × 5,0) = 34,3 Hz Anchura: f = 343/(2 × 3,5) = 49,0 Hz Altura: f = 343/(2 × 2,5) = 68,6 Hz Los segundos modos axiales (n = 2) son a 68,6 Hz, 98,0 Hz y 137,2 Hz, respectivamente. Volumen de la habitación: 5,0 × 3,5 × 2,5 = 43,75 m³ Frecuencia de Schroeder: 2000 × √ (0.16/43.75) ≈ 121 Hz Por debajo de 121 Hz, el comportamiento de la habitación está dominado por los modos individuales. Esta sala no tiene dos modos de primer orden que coincidan, por lo que la distribución modal de bajos es razonable. Coloca trampas de graves en las esquinas de la habitación y en los cruces de las paredes donde más se acumula la presión de los modos.
Consejos Prácticos
- ✓Para el diseño de estudios domésticos, busca proporciones de dimensiones como 1,0:1,28:1,54 (Sepmeyer) o 1,0:1,6:2,33 (óptimo para Bolt). Evite las habitaciones en las que dos dimensiones compartan una proporción común.
- ✓Las trampas de graves son más eficaces en las esquinas de las habitaciones (pared-pared, suelo-techo o triesquinas) porque todos los modos axiales tienen la máxima presión en los límites.
- ✓Utilice la frecuencia de Schroeder como guía: el tratamiento acústico (absorción, difusión) es lo más importante para las frecuencias por debajo de ella; por encima de ella, la habitación tiende a comportarse de manera más uniforme.
Errores Comunes
- ✗Confundir el espaciado de frecuencias con la densidad modal: los modos que tienen una frecuencia cercana (dentro de ~5 Hz) pueden interactuar y provocar picos o caídas graves en esas frecuencias.
- ✗Olvidando que la fórmula de frecuencia de Schroeder (2000√ (T60/V)) normalmente requiere el tiempo de reverberación de la habitación T60; la aproximación 2000√ (0,16/V) supone un T60 ≈ 0,16 s, lo que se subestima en las salas reverberantes.
- ✗Tratar los modos sala como un problema de frecuencia fija: mover la posición de escucha o el altavoz incluso medio metro puede hacer que se alcance una presión máxima o nula en un modo determinado.
Preguntas Frecuentes
¿Por qué escucho un efecto de «bajo de una sola nota» en mi habitación?
Esto se debe a modos axiales fuertes en frecuencias de graves específicas. Cuando se excita un modo, su frecuencia se acentúa en gran medida mientras que las frecuencias adyacentes se atenúan. La captura de graves y el reposicionamiento de los altavoces o del asiento de escucha pueden reducir esta coloración.
¿Qué es la frecuencia de Schroeder y por qué es importante?
La frecuencia de Schroeder (~2000√ (T60/V)) marca la transición entre el comportamiento dominado por el modo habitación a bajas frecuencias y un campo sonoro estadístico difuso a altas frecuencias. Por debajo, la acústica de la sala es predecible por modo; por encima, el tratamiento se centra más en el tiempo de reverberación que en el control del modo.
¿Esta calculadora ofrece todos los modos o solo los de primer orden?
Calcula solo los primeros modos axiales (n = 1) para cada dimensión. Los modos axiales de segundo orden son exactamente el doble de estas frecuencias, los de tercero son triples, y así sucesivamente. Los modos tangencial y oblicuo existen en frecuencias adicionales, pero tienen una amplitud más débil.
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