Resumen — Hoy en día el éxito de una producción musical o cinematográfica depende en gran
medida de la buena acústica de la sala donde se realice así como del equipo utilizado. En este trabajo
se diseñó un estudio de grabación el cual está en proceso de construcción. Se tomaron en cuenta los
siguientes aspectos de la acústica: Absorción, Reverberación, Aislamiento Sonoro así como el Control
de ruido y vibraciones [1], todo esto tomando en cuenta una de las dos principales tendencias actuales
en el diseño de estudios de grabación (LEDE)[8]. Con el fin de reducir los costos y llevar a la práctica
todos estos conceptos, paralelamente se está construyendo una pequeña sala en donde se experimenta
con diferentes alternativas de materiales de construcción y acondicionamiento acústico. Los valores
fueron tomados de algunas normas de acústica como NBE[2], UNE[3] e ISO, relativas al
comportamiento frente al ruido de distintos materiales de construcción, aislamiento y absorción
acústica. Ya que este tema es tan extenso, es un poco dificil incluir todos los detalles a fondo, pero se
desglozaran los mas importantes para comprender bien este trabajo.
Abstract — Now a day, the film or music production´s succed, depends a lot on the adecuate acoustical features
of the room where it takes place and of the equipment that is being used. In this research a recording studio was
designed wich is under real construction. The following acoustical features where taken into account: Absortion,
reverberation, sound isolation, noise control and vibrations., all this taking in count one of the two principal
current trends in the recording studios´s design, (LEDE). In order to reduce costs as a goal of this work and
putting in practice all proposed concepts, in a parallel way, an small room is under construction where the
materials alternatives and acoustic up granding are being experiment. The values were taken of some acoustics
standards like NBE, UNE and ISO, relative behavior infront of the different noises from the material
construction´s, isolation and acoustic absortion. Since this topic is very extensive, is a little complicated to include
all the details thoroughly, but the most important will be break down for the well understanding of this research.
Palabras clave —Acústica, Diseño, Estudios, Grabación.
I. INTRODUCCIÓN
n estudio de grabación se divide en dos secciones: Sala de Grabación y Sala de Control.
Además del equipo adecuado se requiere de un tiempo determinado de reverberación
(reverberation time –RT), una adecuada difusión del sonido, un aislamiento del ruido externo
y un aislamiento entre las salas. En el proceso de diseño se hizo un recorrido por diferentes estudios
de grabación en el país, encontrándose que un alto porcentaje, no tiene bases científicas ni cumplen
los requerimientos acústicos, sino que enfocan su diseño en alguno ya construido. Muchos de los
1
E. Tristán Hernández, M. Llanas Arana, H. Martínez Flóres,
2
I. Campos-Canton,
Facultad de Ciencias,
Laboratorio de Acústica, Universidad Autonoma de San Luis Potosí, S.L.P. CP-78000.
TEL: +(444) 826 23 17 Fax (444) 826 23 18,
correo-e:
1
eddietriz@lycos.com,
2
icampos@galia.fc.uaslp.mx,
U
Encuentro de Investigación en Ingeniería Eléctrica
Zacatecas, Zac, Marzo 17 —18, 2005Encuentro de Investigación en IE, 17—18 Marzo, 2005
145
estudios de grabación son diseñados por músicos, dando las características acústicas que ellos creen
agradables a sus oídos. Las salas de grabación de empresas importantes, cuentan con el diseño
adecuado. Con el buen diseño acústico de este estudio de grabación, se busca obtener los mejores
resultados a la hora de la grabación, edición y mezclas de cualquier producción musical.
II. MODELO
El diseño del estudio de grabación está basado en la necesidad de dar una calidad competitiva a las
grabaciones, así mismo, ofrecer una excelente imagen y ambiente, la cual forma parte también
fundamental para el desarrollo del ejecutante durante su grabación.
Se va a construir en un terreno con una superficie de 30m de largo por 16m de ancho. Consiste de
una sala de control compartida para tres salas de grabación. La sala de control tiene basado su
diseño en la tendencia LEDE[8] e incluye difusores RPG (Reflection Phase Grating) del tipo QRD
(“Quadratic Residue Diffusor”)[1], ésto para crear un campo sonoro más difuso.
Aproximadamente, la primer sala de grabación de aprox. 20m
2
, está enfocada a percusiones
específicamente, debido a que, una percusión emite frecuencias de resonancia diferentes a las de
una voz humana o instrumentos de aire y cuerdas, por lo tanto, es necesario una mayor absorción y
tiempo de reverberación RT más controlado. La segunda, de 52m
2
es una sala general con un grado
de absorción y tiempo de reverberación RT medio, tanto para voces como para instrumentos.
Una tercera sala específicamente solo para voz con un RT corto mide 20m
2
.
Figura 1. Plano del estudio de grabación propuesto.
En la tabla I, se muestran los tiempos de reverberación deseados para cada sala[1].Encuentro de Investigación en IE, 17—18 Marzo, 2005
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TABLA I
TIEMPOS DE REVERBERACIÓN DESEADOS
Tipo de Sala RTmid en seg.
Sala 1 (Percusión) 0,4 - 0,6
Sala 2 (General) 0,7 – 1,0
Sala 3 (Voz) 0,2 – 0,4
Sala de Control 0,2 – 0,4
Los muros tanto externos como internos, son dobles con un espacio de aire entre estos de 2cm.,
revistiéndolos con fibra de vidrio de 1 ½”, el cual nos servirá como aislante. [1,2,3]
III. ANÁLISIS DE PARÁMETROS.
En esta sección se presenta la técnica de análisis para la obtención de parámetros.
A. Reverberación
El tiempo de reverberación (RT) es el tiempo que transcurre (en segundos) desde que el foco
emisor se detiene hasta el momento en que el nivel de presión sonora (SPL) cae 60 dB con respecto
a su valor inicial (Figura 2).
Para controlar el tiempo de reverberación aumentamos la absorción, ademas, nos basamos en la
siguiente formula para determinar dicho tiempo:
RT=0,161 V
A
tot.
(1)
Donde:
V= volumen total del recinto (en m
3
)
Atot= absorción total del recinto
Figura 2. Tiempo de reverberación
B. Absorción
Podemos definir la absorción como la energía que incide en un obstáculo y no es devuelta al medio
de transmisión, sino que se transforma en calor.Encuentro de Investigación en IE, 17—18 Marzo, 2005
147
El grado de absorción se puede especificar como el cociente entre la energía absorbida y la
incidente:
= Energía absorbida
Energía incidente
Por lo tanto:
Atot= 1S1 +2S2+ ……. +nSn (2)
Donde
S= Superficie
La absorción sonora se extiende desde 0 (reflexión total) hasta 1.00 (absorción total).
C. Aislamiento.
Las pérdidas por transmisión indican la capacidad de una pared para no transmitir las ondas
sonoras. Estas pérdidas dependen sobre todo de su masa por unidad de área, su rigidez y el
amortiguamiento en el material. En las construcciones típicas, estas pérdidas varían entre 30 y 70
dB de tal manera que el aislamiento sonoro, consiste básicamente en dividir mediante barreras
físicas preferentemente con cierres totales, el sector que contiene a la(s) fuente(s) sonora(s) del que
se desea proteger. Se mide el aislamiento acústico en diferentes frecuencias, normalmente 100-3150
Hz. en normas ISO con la siguiente relación:
R=Lp1 – Lp2 (3)
siendo, Lp1 y Lp2 los niveles de presión acústica SPL de un ruido que se propaga a través de un
obstáculo. Se recomienda un aislamiento acústico entre salas adyacentes de 45 a 50 dB para
conseguir una privacidad razonable entre salas.
Para calcular la perdida de transmisión usamos la siguiente relación:
TL=10 log 1/ (4)
Siendo
=Wt/Wi
donde, Wt es la energía sonora transmitida y Wi la energía sonora incidente.
En la tabla 3 se asocian diferentes valores de aislamiento a la percepción de una conversación
mantenida en un tono elevado:
TABLA II
VALORES DE AISLAMIENTO Y MOLESTIA
AISLAMIENTO (dB) GRADO DE MOLESTIA
30 Se oye claramente
35 Se oye y se entiende
40 Se oye pero no se entiende
45 Se oye ligeramente
> 50 No se oyeEncuentro de Investigación en IE, 17—18 Marzo, 2005
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Se precisará un aislamiento mayor al recomendado en la norma NBE-CA88, donde el nivel de
emisión de ruido recomendado es de 40 dBA durante el día, y 30 dBA durante la noche.
D. Difusores.
Consisten en una serie de ranuras paralelas de forma rectangular, de igual anchura y diferente
profundidad. Cuando una onda sonora con una dirección cualquiera incide sobre una de sus
ranuras, ésta se propaga por su interior siguiendo un camino paralelo a las paredes de la ranura hasta
alcanzar el fondo de la misma.
Para el diseño de los difusores se siguió el sistema descrito por Peter D´Antonio (Journal of the
Audio Engieneering Society, JAES, Vol. 32, n°4, de abril de 1984)[9]. Se utilizarán difusores RPG
del tipo QRD, los que nos ayudaran a tener buena difusión sonora, desde 344 Hz hasta 8.6 Khz. Las
configuraciones se muestran en la Tabla III.
TABLA III.
CONFIGURACIÓN Y GRADOS DE FRECUENCIA DE LOS DIFUSORES QRD UTILIZADOS
Modulo o
Periodo
fmax (Hz) fmin (Hz)
QRD 11 688 344
QRD 41 4300 430
QRD 19 7233 506
QRD 31 8600 1228
La secuencia de profundidades necesaria para conseguir que dicha distribución de energía reflejada
sea lo más uniforme posible (en todas las direcciones del espacio y por tanto, que el difusor QRD
actúe efectivamente como tal), se obtiene de la siguiente expresión:
Sn=n
2
mod p (5)
donde:
p=numero primo (3, 5, 7, 11…)
n=numero entero que va desde 0 hasta p-1
mod=operación matemática módulo.
IV. EXPERIMENTO
Se construyó una sala de dimensiones mucho más pequeñas que el propuesto (26.4m
3
) construido
de ladrillo y con piso de madera. Está ubicada en una avenida muy conflictiva en cuanto a transito
vehicular, donde el nivel de SPL llega a tener hasta 81dB. El tiempo de reverberación medido en el
recinto vacío después de hacer 10 veces la medición, apoyados de un sonómetro y promediando fue:
RT 2.2 seg. Matemáticamente se obtuvo un resultado de RT = 2.0 seg. Esta diferencia entre
resultados es dada por el grado de absorción de los materiales que citan algunos autores, que no
siempre será igual, debido a que no siempre son construidos de igual forma y con las mismas
características de densidad y masa. Entonces, podemos saber que la absorción total del recinto, dado
por la fórmula de Absorción total, teniendo 4 muros de ladrillo, piso de madera y techo de cemento.
fue de Atot=2.124 (ver Tabla 3).
TABLA IV.
RESULTADOS DE ABSORCIÓN DE LA SALAEncuentro de Investigación en IE, 17—18 Marzo, 2005
149
ANTES DEL AISLAMIENTO
Tipo de
Material
Grado de
absorcion
Superficie Absorció
n Total
Muros de
Ladrillo
0.03 30.8 m
2
0.924
Techo de
cemento
0.04 12 m
2
0.48
Piso de
madera
0.06 12 m
2
0.72
Total 0.13 54.8 m
3
2.124
Dada la mala ubicación de este local, buscamos tener un aislamiento con un nivel máximo de
30dBA. Usamos la solución del tipo masa-resorte-masa, que no es otra cosa que combinar
estructuras rígidas con absorbentes en medio, de forma que con mucho menos espesor y peso,
mejora el grado de aislamiento (ver Figura 3).
Se construyó un muro con madera de 3cm., seguida de una cámara de aire. Para evitar que en el
interior de la cámara aparezcan ondas estacionarias que tiendan a acoplar los dos elementos simples,
colocamos fibra de vidrio de 1 ½” con coeficiente de absorción de 0.8 como resorte, y que a su vez
tiene excelentes características de amortiguamiento acústico. De esta forma, el sonido se disminuye
hasta casi su desaparición. La pared de ladrillo va cubierta por una capa de poliuretano de 4cm
seguida de una capa de fibra de vidrio también de 1 ½ “.
Figura 3. Sistema masa-resorte-masa
Los resultados obtenidos antes y después del aislamiento fueron los siguientes:
Antes del Aislamiento
SPLmax exterior= 89dB
SPLmax interior= 64 dB
Aislamiento total= 26dB
Pérdida de transmisión TL= -14.149 dB
Después del Aislamiento
SPLmax exterior= 89dB
SPLmax interior= 34 dB
Aislamiento total= 55dB
Pérdida de transmisión TL= -17.40 dB
Una vez llevado a cabo el aislamiento se midio 10 veces el tiempo de reverberación y su media fue:
RT 0.4 seg.Encuentro de Investigación en IE, 17—18 Marzo, 2005
150
Matemáticamente ya obtenida la absorción total dentro de la sala (ver Tabla V), que es de Atot=
73.85 obtuvimos un tiempo de reverberación RT= 0.353 seg.
TABLA V.
RESULTADOS DE ABSORCIÓN DE LA SALA
DESPUES DEL AISLAMIENTO
Tipo de
Material
Grado de
absorción
Superficie Absorció
n Total
Muros de
Ladrillo
0.03 30.8 m
2
0.924
Techo de
cemento
0.04 12 m
2
0.48
Piso de
madera
0.06 12 m
2
0.72
Fibra de
Vidrio
0.8 61.6m
2
49.28
Poliuretano 0.52 30.8m
2
17.248
Muro de
madera
0.40 30.8m
2
12.32
Total 1.75 1.78 m
3
73.85
V. CONCLUSIONES
En este trabajo se muestra y se aplican conceptos acústicos, los cuales nos permiten manipular los
valores que deseamos y sobre todo los más óptimos para un mejor desarrollo y calidad en una
grabación. Así mismo se busca que en salas ya construidas se aplique este trabajo para asi optimizar
su rendimiento.
REFERENCIAS
[1] CARRIÓN, Antoni, “Diseño acústico de espacios arquitectónicos”, pp.63-220, 386-400.
[2] Ewart A. Wetherill, “Encyclopedia of acoustics”, pp.1189, 1191.
[3] C. García, “Diseño y construcción de un estudio de grabación”, 1996, Available: http://perso.wanadoo.es/cgs2/
[4] Manual de aislamiento en la edificación”, ISOVER Co., 2005, Available: http://www.isover.net/asesoria/manuales/edificacion.htm
[5] Norma Básica de la Edificación NBE-CA-88, (NBE), ISOVER Co., (1981, Septiembre).
Available:http://www.isover.net/asesoria/manuales/nbeca88.htm
[8] Don Davis and Chip Davis, “Live End- Dead End (LEDE)”, 1978
[9] Peter D´Antonio (Journal of the Audio Engieneering Society, JAES, Vol. 32, n°4, de abril de 1984)
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