Modos de habitación

Su habitación rectangular básica fomentará ciertas frecuencias con longitudes de onda relacionadas con las dimensiones de la habitación.Hay dos mecanismos en funcionamiento aquí. En habitaciones con paredes altamente reflectantes, la onda de presión sonora a lo largo de ciertos caminos puede regresar al origen de la onda justo a tiempo para reforzar el siguiente ciclo de presión. Esto establece una onda de pie o un eco de aleteo. También es posible que la habitación en su conjunto se suene de una manera similar a un tambor golpeado. En ambos casos, la intensidad del sonido variará según la frecuencia a medida que te muevas por una habitación. Puedes probar esto de dos maneras: tocar un tono estable y moverte por la habitación (a menudo, todo lo que necesitas es girar la cabeza) o barrer la frecuencia del tono y notar las ligeras diferencias en la sonoridad.

Cálculo por geometría

Los dos mecanismos se examinan por métodos diferentes. Las ondas de alta frecuencia se pueden analizar asumiendo que el sonido se comporta como un rayo, viajando en línea recta y reflejándose en las superficies en un ángulo igual a la incidencia. Podemos calcular la frecuencia fundamental de la onda examinando la geometría de la habitación. Los efectos reales dependen del tamaño y el tiempo de conversación de la habitación, pero generalmente se limitan a frecuencias por encima del quinto armónico.

Modos axiales

El camino más simple es el viaje de ida y vuelta entre dos superficies opuestas en la habitación. Podemos calcular la frecuencia fundamental para este efecto utilizando la fórmula:

Donde F = frecuencia, W = longitud de onda, y c = la velocidad del sonido.

Si queremos calcular el efecto de un techo de 8 pies, la longitud de onda es de 2H o 16 pies. (Recuerde, es un viaje de ida y vuelta.)

La velocidad del sonido es de 1130 pies / segundo, por lo que las frecuencias ampliadas fundamentales son de 70 hz.

Lo mismo sucederá con la longitud y el ancho de la habitación. Estos tres caminos se denominan modos axiales.

Modos tangenciales

Cualquier camino cerrado que incluya cuatro superficies es tangencial. Un cuarto plano de banco que se refleja desde el centro de cada pared tendrá la misma longitud de trayectoria que la diagonal de la habitación. Si la habitación es cuadrada, muchos caminos tangenciales tienen la misma longitud que la diagonal.

La longitud de onda se puede calcular a partir de la longitud y el ancho por el teorema de Pitágoras.

Hay modos más tangenciales, como este, visto desde arriba:

En este modo, tiene dos rutas que admiten alguna acción de onda estacionaria. En la intersección n (llamada nodo) ambas ondas se unen.Estarán exactamente en fase, y la experiencia sería como una onda de pie de p a p. La distancia pp se calcula a partir de la raíz de los cuadrados de la anchura y la mitad de la longitud. (La otra intersección se llamaría antinodo.¿Te imaginas por qué?)

Del mismo modo, hay modos tangenciales que involucran un tercio de la longitud, la mitad del ancho y combinaciones de los anteriores.

Modos oblicuos

Un modo que involucra las seis superficies es oblicuo. El modo principal oblicuo corre a lo largo de las grandes diagonales desde las esquinas opuestas, como la parte superior izquierda delantera a la parte inferior derecha trasera.

La diagonal se calcula a partir de Pitágoras como antes, pero ahora es tridimensional. Hay modos oblicuos más complejos que no intentaré ilustrar.

Las ondas sonoras solo se comportan como rayos cuando la longitud de onda es pequeña comparada con la estructura circundante. Esto se ve afectado por el volumen y el tiempo de conversación de la habitación. Puede calcular el límite inferior de frecuencia con la fórmula:

Las ondas a estas frecuencias se absorben fácilmente con material de grosor manejable, y las rutas directas a menudo se rompen por muebles, por lo que los problemas con estos modos rara vez son graves. Estas relaciones son útiles en el diseño inicial de una habitación. El objetivo es crear una forma en la que ninguna de las dimensiones o diagonales principales coincida o esté relacionada simplemente. Por ejemplo, una habitación con un 8 pies. techo y un 16 pies. la pared tendría problemas extremos con armónicos de 140 Hz.

Resonancia de la sala

Para los modos de baja frecuencia, necesitamos investigar el comportamiento de la resonancia de la sala en su conjunto. Esto comienza con la ecuación de onda de Rayleigh:

donde

El p en esta ecuación representa la presión. Después de siete páginas de cálculo de fuerza industrial, llegamos a una fórmula para determinar la frecuencia de cada modo de resonancia.

En esta ecuación, p. q y r representan los números de onda de los tres modos axiales. Luego ingresamos el ancho, la longitud y la altura de la habitación, y la velocidad del sonido para c, y resolvemos con los valores de p, q y r de esta tabla:

P

q

r

y así sucesivamente hasta que tengamos tantos valores como tengamos espacio para, generalmente para todas las combinaciones hasta 4,4,4. Tenga en cuenta que en los casos en que dos de los tres números de onda son 0, la fórmula produce las mismas frecuencias que se ven en el enfoque geométrico.

Es fácil configurar esto en una hoja de cálculo donde los números p q andr están cada uno en una columna. La fórmula en la columna de frecuencia se vería algo como esto:

= 565 * SQRT (POTENCIA (B5, 2)/POTENCIA (E E 1 1,2) + POTENCIA (C5,2) / POTENCIA ($E 2 2,2) + POTENCIA (D5, 2) / POTENCIA ($E$3,2))

Después de tener los números, los ordenamos y buscamos agrupamientos de modos y regiones vacías donde no hay modos. Este es un ejemplo para una habitación en mi casa:

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