TEÓRICA ACÚSTICA PDF

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Acústica
FISICA APLICADA A LA ARQUITECTURA
CATEDRA ING JAVIER ROSCARDI 
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ACÚSTICA 2
¿A qué llamamos 
acústica?
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ACÚSTICA 3
Se llama acústica a la ciencia que estudia los 
métodos de generación, propagación y 
recepción del sonido.
El sonido audible es cualquier variación de la 
presión en el aire que puede ser detectada por 
el oído humano. 
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SONIDO 4
El sonido es producido 
por una fuente sonora 
o elemento vibrante
El sonido se propaga 
a través de un medio 
elástico, el cual se va 
a comprimir y dilatar.
Fuente Medio Receptor
El oído detecta esas 
diferencias de presiones y 
transmite la señal al 
cerebro, el cual la 
interpreta como sonidos.
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PRODUCCIÓN TRANSPORTE RECEPCIÓN
RECEPTOR 5
El OIDO consta de tres partes:
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OIDO Externo
OIDO Medio
OIDO Interno
OÍDO: es un órgano que convierte las ondas 
de sonido que están en el aire en información 
en el cerebro y, a veces, incluso en 
emociones.
El oído puede percibir desde sonidos apenas 
audibles hasta sonidos muy fuertes, así como 
diferenciar el volumen y la distancia e 
identificar la dirección de una fuente sonora 
con mucha exactitud.
PROPAGACIÓN DEL SONIDO 6
Cuando actúa una fuente de sonido,
las partículas vibran, avanzan y
retroceden entorno a una posición
de equilibrio. Cada partícula, desplaza a
la contigua y así sucesivamente.
El medio se comprime y se dilata y
la alteración se desplaza por el
espacio como variaciones de presión. El 
sonido se propaga por un medio elástico. 
Se propaga energía sonora a través de la 
vibración de las partículas. Las ondas 
sonoras son una forma de propagación 
de la energía.
Si existe sonido, pero no hay un medio, el 
sonido no se propaga.
Compresión
Dilatación
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Valores característicos de la onda sonora 7
(λ) Longitud de onda. Distancia entre dos puntos 
sucesivos en que el medio esté igualmente 
deformado. (m)
(λ) Longitud de onda
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(T) Período. Tiempo entre dos deformaciones 
iguales en un mismo punto.
(f) Frecuencia. Veces por unidad de tiempo 
que sucede una misma deformación. f = 1 / T 
(ciclos/seg) (Hertz)
(v) Velocidad de propagación. Velocidad a la que 
se desplaza la onda sonora. v = λ x f o v = λ / T 
(m/seg) 
El espectro normal de audición para un adulto joven va 
desde una frecuencia mínima de 20 Hz. a una
frecuencia máxima de 20.000 Hz. (20 KHz.), donde el oído 
ya no puede percibir.
La velocidad de propagación del sonido en el aire es de 
334m/seg. 
En el agua, la velocidad de propagación del sonido es 
mayor.
Y en el hormigón, la velocidad de propagación del sonido 
es aproximadamente de 4000 m/seg.
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λ
La velocidad de propagación (v) y la longitud de 
onda (λ) dependen de las características del medio.
La frecuencia (f) depende de la fuente sonora.
CARACTERÍSTICAS DE LAS ONDAS SONORAS 8
- Mecánicas. Mueven partículas (aire, agua) 
transmitiendo energía. No pueden darse en el vacío. 
- Tridimensionales. Se propagan en todas las direcciones y 
en todos los sentidos en forma esférica a partir de la 
fuente.
- Longitudinales. Las partículas se desplazan en
la misma dirección que la propagación de la onda.
- Dirección de propagación. Es rectilínea.
- Frente de onda. Se extiende en forma radial (y 
tridimensional) desde la fuente emisora de sonido.
- Atenuación El medio absorbe energía y la onda pierde 
amplitud con el desplazamiento.
Ningún medio es idealmente elástico, por lo tanto el 
medio absorbe energía de la onda y ésta pierde amplitud. 
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LEY GENERAL DE REFLEXIÓN 9
Ley general de reflexión: Cuando el sonido en su 
propagación encuentra una superficie, se refleja 
con el mismo ángulo con que incidió.
Eco: Un receptor recibe primero la onda directa y a 
continuación los reflejos de la misma en el recinto. 
(rebote/reflexión). 
Reverberación: Superposición de sonidos. El sonido 
se escucha después de ser emitido. Sostenimiento 
del sonido una vez que la fuente dejó de emitir. 
Superposición del Campo Directo y el Campo 
Reflejado. 
Resonancia: Cuando un cuerpo recibe un sonido que 
vibra a su frecuencia característica, la vibración del 
cuerpo aumenta en forma progresiva.
(cuando una onda es alcanzada por otra onda de su 
misma frecuencia, la primera entra en resonancia).
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INTENSIDAD SONORA 10
Intensidad Sonora: Es la potencia sonora que transporta la 
onda relacionada con la superficie en la que se distribuye el 
sonido.
Intensidad Umbral Auditiva para el oído humano.
Io = 10 W/m2 o 10 W/cm2
−16 −12 
Intensidad Umbral de dolor para el oído humano.
ID = 1 W/m2 o 10 W/cm2
−4 
Intensidad Sonora = Potencia Sonora / Superficie (W/m2 o W/cm2)
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Io = Intensidad mínima que puede percibir el oído humano.
ID = Intensidad máxima que puede percibir el oído humano.
NIVEL DE INTENSIDAD SONORO (β) 11
β = 10 . Log I
I0
El Nivel Sonoro o Nivel de Intensidad Sonoro
Es la relación entre: la escala en decibeles y 
la Intensidad del Sonido. 
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A una Intensidad de Sonido (I), se la relaciona 
con la Intensidad de Umbral (I0 = nivel mínimo 
que puede oír el oído humano).
El rango de la escala en decibeles para el 
oído humano oscila entre 0 y 120 db.
El Nivel Sonoro (β) se mide en decibeles.
LOGARITMO - CONCEPTOS 12
El logaritmo en base a de un número b, dá como resultado un número c, que es el 
exponente al que hay que elevar la base, para que resulte el número b.
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Loga b = c a 
c = b
Log10 100 = 2 10 
2 = 10 x 10 = 100porque
porque
Log10 100.000 = 5 10 
5 = 10 x 10 x 10 x 10 x 10 = 100.000porque
Log10 10
8 = 8 10 8 = 10 8porque = 100.000.000
NIVEL SONORO 13
Si se superponen dos sonidos, el sonido resultante es la suma de las intensidades 
de cada sonido, no la suma de sus niveles sonoros (β).
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β = 10 . Log I
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Ejemplo: Un sonido tiene una intensidad I= 10 -8 W/m2. Calcular su nivel sonoro. 
β = 10 x log 10 -8 W/m2
10 -12 W/m2
β = 10 x log 10 4 = 40 db
Solo si las intensidades son iguales (I1 = I2) da como resultado un β total de 3 db más.
La intensidad sonora está relacionada con el sonido.
Una intensidad de sonido (I) tiene asociado un nivel sonoro (β) en decibeles.
Ejemplo: Si dos máquinas están trabajando juntas, y β1 = β2 = 70 db, el β total = 73 db. 
El nivel sonoro está relacionado con el oído humano (lo que se escucha).
ACÚSTICA ARQUITECTÓNICA 14
Es la creación de condiciones necesarias para escuchar cómodamente y de los 
medios para controlar los ruidos. El ruido es todo sonido no deseado. 
Los ruidos pueden ser:
● Ruidos Aéreos: Se propagan por el aire y se aíslan con materiales compactos y 
pesados para quitar energía a las ondas sonoras.
(materiales compactos: deben tener la menor porosidad posible, o con poros 
cerrados o con poros no comunicados).
● Ruidos por impacto: Se propagan por medios sólidos y se aíslan con materiales 
porosos y livianos para discontinuar el sólido y absorber el ruido.
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Hay dos formas de pensar el tratamiento de los sonidos: 
Cuando son externos: debemos aislar (el interior del exterior para que no entre el ruido 
exterior).
Cuando son internos: debemos acondicionar (tratamientodel ruido interior).
ACÚSTICA ARQUITECTÓNICA 15
Tratamiento 
● Absorción (acondicionamiento interior): se utiliza materiales 
que puedan absorber las ondas sonoras, de manera que no 
se generen “rebotes”. Se trata de que el sonido sea lo más 
puro posible (campo directo). Estos materiales son de bajo 
peso especifico (corcho, lana de vidrio, poliestireno
expandido: telgopor).
● Aislamiento: aislar el ruido entre dos ámbitos distintos (aislar el 
interior del exterior). Se utilizan materiales de alto peso 
especifico (hormigón, mampostería, metales, etc.).
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Agudos: Son de alta frecuencia (mayores a 1000 Hz). Se absorben con materiales 
livianos y porosos. (cortinados de tela y placas o superficies con cavidades).
Graves: Son de baja frecuencia (menores a 1000 Hz). Se absorben atenuando las 
ondas. Principio de masa/resorte.
ACONDICIONAMIENTO ACÚSTICO 16
SONIDOS DE ALTA FRECUENCIA
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SONIDOS DE BAJA FRECUENCIA
MURO
LANA DE VIDRIO
PLACA
Principio de 
masa/resorte
La masa toma la 
energía. El resorte la 
amortigua.
La placa se 
deforma, y el 
material (resorte) 
recibe la energía.
Absorción por medio 
de cavidades: 
(varios rebotes, en 
cada uno de ellos 
hay absorción).
por lo menos hay dos 
rebotes. 
El sonido saliente es 
mucho más débil.
LEY DE DISTANCIAS 17
Todo sonido emitido se propaga en el aire libre como una perturbación que 
gradualmente se atenúa. La energía de una onda sonora se extingue a medida 
que se aleja de la fuente que la generó.
Esa reducción de nivel sonoro (RNS), es posible cuantificarla con la siguiente 
fórmula, expresada en decibeles.
RNS = β 1- β 2 (db) = 20 x log D2/d1
Ejemplo: Hay una fuente sonora vibrando. A 4 metros, el nivel sonoro es de 70 db. 
¿Qué nivel sonoro habrá a 8 metros de la fuente? 
β1 = 70 db β2 = ? db β1 – β2 = 20 x log (8m/4m) 
70 db - β2 = 6 
β2 = 64 db
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4m
8m
LEY DE MASAS 18
Esta ley dice que cuanto mayor es la masa de un material por unidad de volumen 
aparente, mayor es su capacidad de aislación para frecuencias medias.
RNS = β 1- β 2 (db) = 14 x log (Pe x e) + 14
Se produce una reducción del nivel sonoro al aumentar la masa del elemento 
macizo:
Ejemplo: El muro exterior de una vivienda tiene un Pe= 2000Kg/m3 y un espesor de 
30 cm. En el exterior hay un nivel sonoro de 70 db. ¿Cuánto habrá en el interior?
β1 = 70 db
β2 = ? db
β1 – β2 = 14 x log (2000 kg/m
3 x 0,30m) + 14 
70 db - β2 = 53 
β2 = 17 db
Pe = 2000 kg/m3 
e = 0,30 m 
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InteriorExterior
ACÚSTICA
Ejemplos en Arquitectura
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Filarmónica de Elba
Hamburgo, Alemania
Arq : Herzog y 
de Meuron
Año : 2017
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Ejemplos en Arquitectura
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Palau de les arts
Valencia, España
Arq : Santiago Calatrava
Año : 2006
ACÚSTICA
Ejemplos en Arquitectura
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Teatro Municipal 
General San Martin
Bs. As., Argentina
Arq : Mario Roberto 
Alvarez
Año : 1960
ACÚSTICA
Ejemplos en Arquitectura
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Teatro Colon
Bs. As., Argentina
Arq : Francesco 
Tamburini
Año : 1888 - 1908
ACÚSTICA
Resumen fórmulas
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f = 1 / T (ciclos/seg) (Hertz) v = λ x f o v = λ / T
Io = 10 W/m2 = 10 W/cm2
−16 −12 
I =Psonora / Sup
Log a b = c ac = b
RNS = β1- β2 (db) = 20 x log D2/d1
RNS = β1- β2 (db) = 14 x log (Pe x e) + 14
Ondas
Frecuencias y período
Intensidad Sonora
Nivel de Intensidad Sonora
Ley de Distancias
Ley de Masas
β = 10 . Log I
I0
ACÚSTICA 24
GRACIAS!!!!
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