¿¿Quieres hacer un estudio de grabación casero?? Presta especial cuidado a las paredes de tu habitación, si tiene paredes paralelas; tendremos un efecto no deseado llamado frecuencias de resonancia dentro de tu recinto. En este post os enseñaré de forma fácil y desde un punto de vista acústico porque se producen, como calcularlas y por último algunos consejos para arreglarlo.
Cuando hablamos de frecuencias de resonancias en una habitación nos podemos referir a ellas como modos propios, ondas estacionarias, modos resonantes, modos propios o resonancia.
¿Cómo crea tu recinto modos propios?
Debido a la naturaleza del sonido, podremos estudiarlo como una onda, que tiene frecuencia y por lo tanto longitud de onda. Si tenemos dos paredes paralelas entre sí en un recinto y la distancia entre ambas es proporcional a la longitud de onda del sonido, notaremos que la energía del sonido a esa determinada frecuencia perdurará más en el tiempo.
La teoría que se usa para estudiar este fenómeno se llama “Acústica Ondulatoria” (véase el siguiente punto) y no es más que el comparar la dimensión de la longitud de onda con la dimensión del recinto.
En la figura que estamos viendo se puede apreciar una onda de sonido con una longitud de onda de 5 metros dentro de un recinto donde una de sus dimensiones es proporcional a la longitud de onda. En este caso, obtendremos un modo resonante a la frecuencia.
Calcula tú mismo cuáles son tus frecuencias de resonancia
Los modos propios se distribuyen a lo largo del eje de la frecuencia y se van haciendo mayores a frecuencias más altas, tiene su lógica ya que a mayor frecuencia menor λ. Por lo tanto, cuando se trata de descubrir si nuestro recinto tiene frecuencias de resonancias tendremos que observar la concentración de modos propios a lo largo del eje de frecuencias.
Distribución de modos en un recinto 4x4x4
En la gráfica anterior podemos ver un recinto con las dimensiones 4x4x4, en ella se aprecia una clara concentración de nodos a las frecuencias 87 Hz, 130 Hz, 137 Hz…
Cuando esto ocurre, tendremos lo que se llama coloración espectral ya que al tener concentraciones de energía alrededor de una determinada frecuencia hará que cambie el espectro, o dicho de otra manera se ecualiza el sonido dentro de nuestra habitación.
La primera de las dos gráficas nos muestra como sería el sonido en el espacio libre y la segunda el mismo sonido pero modificado por el entorno.
Para poder calcular los modos propios os voy a plantear una ecuación sencilla peo con la limitación que solo sirve para habitaciones con forma de caja de zapato, que por otro lado son las más problemáticas.
Donde:
fk,m,n–> Modo propio
Lx,LyLz –> Dimensiones del recinto
Solo habría que ir sustituyendo cada parámetro para ir averiguando cuales son las frecuencias resonantes, pero como soy consciente del trabajo que ésto supone, os voy a dejar una herramienta Excel en la página AcústicaFácil para que podáis calcular vuestras frecuencias de resonancia; tan solo tenéis que saber las dimensiones de vuestro recinto.
Como ya he mencionado anteriormente, la densidad de modos propios aumenta con la frecuencia. Esto significa que, a partir de una cierta frecuencia, el concepto de coloración del sonido deja de tener sentido ya que vamos a tener, a partir de ese punto, una concentración de modos uniforme en el eje de frecuencias.
Gracias a una formula sencilla, seremos capaces de averiguar cuál es la frecuencia a partir de la cual dejaremos de tener problemas de coloración espectral dentro de nuestro recinto.
Donde RTmid es el tiempo de reverberación promedio de los valores correspondientes a las bandas de octavas de 500 Hz y 1000 Hz.
Podemos darnos cuenta, viendo la fórmula, de que obtendremos una fmax mayor cuanto más bajo sea el volumen de la sala, convirtiéndose así más problemáticas las salas más pequeñas.
Elimina los modos propios con 6 consejos útiles
Ahora que ya sabemos que son y cómo se calculan los modos propios, os voy a dar una serie de seis consejos a tener en cuenta a la hora de eliminar las frecuencias resonantes:
- Colocar difusores (entrada blog) en las paredes más problemáticas, ayuda a romper resonancias en el recinto.
- Como sabemos ya, el problema de las frecuencias de resonancias se centra en las bajas frecuencias, por lo que sería interesante aumentar el factor de amortiguación en bajas frecuencias colocando absorbentes efectivos a dichas frecuencias. Conseguiríamos así reducir la reverberación a bajas frecuencias y evitaríamos la pelota de graves.
- Otro método alternativo al anterior consiste en colocar absorbentes en tu recinto, pero esta vez específicos a las frecuencias que queremos tratar; aquellas frecuencias donde tenemos concentración de modos propios.
→No olvidemos que al colocar absorbentes, haremos que nuestro TR sea más bajo, lo que se traduce en el conveniente efecto de un estrechamiento en nuestro rango de frecuencias afectado por modos propios (Obtendremos una fmax menor).
- Otra forma de minimizar el problema es estudiando la relación entre las medidas de la sala; si seguimos las indicaciones dadas en la gráfica realizada por Antoni Carrión Isbert en “Diseño acústico de espacios arquitectónicos” podremos conseguir una distribución uniforme de frecuencias propias.
- Si tenemos la opción de poder diseñar la sala, nos ahorraríamos muchos problemas si el recinto no se construye de forma rectangular; esto es porque las paredes paralelas favorecen la formación de resonancias. Si le damos cierta inclinación a las paredes haremos que el sonido se mueva en zigzag por las diferentes paredes no quedándose atrapado entre dos paredes paralelas. Cuando tenemos una sala con forma no rectangular, el análisis para calcular los modos propios se hace mucho más complicado no pudiendo usar la formula simplificada que vimos anteriormente
- Normalmente en los controles de grabación, los monitores de campo lejano se encuentran empotrados en la pared frontal. Teóricamente, todos los puntos pertenecientes a cualquiera de las paredes, especialmente en las esquinas de la sala, corresponden con máximos de amplitud (antinodos) en ondas estacionarias.Se debe evitar colocar los monitores en las esquinas para evitar una alteración de su respuesta, y por la misma razón deberíamos guardar cierta distancia con la pared trasera (50 cm o más es lo ideal).
