¿Qué es la reverberación?

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¿Qué es la reverberación?… Ese complejo enigma del que tanto nos gusta hablar, pues en esta ocasión, al ser un tema tan extenso, nos hemos decidido dividir este artículo en dos bloques, uno un poco más científico-teórico y otro un poco más práctico.

Para hablar de reverberación y de que es un campo reverberante debemos de entender que la energía sonora que se genera en un entorno y momento determinado, se extingue.

La energía ni se crea ni se destruye. Por eso la energía sonora se transforma, ya sea en energía calorífica u otro tipo de energía.

El sonido interactúa con todo aquello que se encuentra a su paso, por ejemplo, la superficie de un recinto (pared), parte de la energía que se genera, pierde parte de su energía, al incidir en una pared del recinto ya que absorbida por esta. 

La explicación de forma sencilla de que es la reverberación, seria el tiempo que tarda un sonido en desvanecerse dentro de un recinto.

El propio oído humano sin estar entrenado y sin necesidad de instrumental de medición sabe diferenciar fácilmente distintos tipos de “tiempo de reverberación».

Por ejemplo, si el sonido desaparece muy rápido percibimos el recinto como «muerto» o apagado y fácilmente descubrimos que escuchar o producir música en el interior de ese espacio no resulta muy satisfactorio.

Significado de reverberar

Cuando el sonido se desvanece muy poco a poco, se percibe como una sala “viva” porque el sonido perdura en el tiempo e interactúa con aquello que se encuentra a su paso produciendo reflexiones que vuelven a ser percibidas por el oído humano.

Las grabaciones musicales tienen ya la reverberación de la sala en la que se ha grabado o también la que se le ha añadido a mayores, por eso algunos melómanos prefieren disponer de salas apagadas con un tiempo de reverberación muy bajo para poder así escuchar la música.

Obviamente el tiempo que tarde el sonido en desvanecerse no es únicamente por la absorción de las superficies absorbentes de la habitación.

Toma mucha importancia el tiempo transcurrido entre las distintas interacciones con las superficies de la misma.

Cálculo y predicción del tiempo de reverberación

Tomando estos factores podemos derivar una ecuación para el tiempo de reverberación en un recinto. Lo primero que debemos determinar es el tiempo promedio que tarda una onda en viajar entre las distintas superficies reflectantes.

Esto lo encontramos en el camino libre medio (MFP) del recinto el cual es una medida de las distancias promedio entre superficies, suponiendo todos los ángulos posibles de incidencia y posición.

Para un recinto aproximadamente rectangular, el camino libre medio viene dado por la siguiente ecuación.

MFP - Reverberación ¿Qué es?

El tiempo entre las interacciones de las superficies, puede calcularse de forma muy simple por la ecuación anterior, dividiéndolo por la velocidad del sonido:

TAU 1 - Reverberación ¿Qué es?

Esta ecuación nos da el tiempo entre cada interacción entre las distintas superficies y cada una de estas interacciones. Sería la proporción de energía absorbida, que es el coeficiente de absorción promedio.

Cuando la energía es absorbida por la superficie, entonces 1 –  es la energía reflejada por la superficie. Ocurre porque vuelve a interactuar con otras superficies y se recalcula.

Toda esta energía original emitida se irá reduciendo exponencialmente debido a que cada superficie elimina una proporción adicional  de energía.

Al combinar el tiempo entre las reflexiones y el decaimiento de la energía de sonido, el cual es exponencial (siempre a través de las interacciones progresivas entre las superficies de la habitación). Conseguiríamos una expresión para derivar a través del tiempo, cuanto tardaría en decaer gracias a una ratio dado.

Hay un número infinito de posibles ratios. Siempre se utiliza el ratio que corresponde a una disminución de la energía sonora de 60 dB, o lo que es lo mismo 10-6.

Esto nos da la siguiente ecuación conocida como T60:

T60 - Reverberación ¿Qué es?

Resumen

Esta fórmula también es conocida como la “fórmula del tiempo de reverberación de Eyring”.

El signo negativo en el numerador se resuelve con el signo negativo del logaritmo natural, que nos da como resultado un tiempo de reverberación positivo.

Decir, aunque nunca suele hacerse, que cambiando el valor de la constante podríamos calcular el tiempo de reverberación para otros ratios de decaimiento.

La derivación del tiempo de reverberación es estadístico por lo que seguimos varios argumentos como suposiciones para llegar a esa fórmula.

  • El sonido puede incidir sobre todas las superficies con la misma probabilidad y en cualquier ángulo posible de incidencia, lo que comúnmente denominamos “campo difuso”.
  • El concepto de un camino libre medio es válido. Es completamente necesario para obtener un promedio del coeficiente de absorción y explica que la geometría del recinto no debe ser demasiado “exagerada”.

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