Trampas de Graves en las esquinas ¿Por qué razón?

¿Qué trampas de graves?

Cuando hablamos de trampas de graves, generalmente nos referimos a dispositivos de absorción de banda ancha construidos con un material que absorbe el sonido, como lana de roca o fibra de poliéster. Este tipo de dispositivos funcionan transformando el movimiento de las partículas de aire en calor mediante la fricción con el material fonoabsorbente. En la práctica, las moléculas de aire rozan las diminutas paredes de los poros presentes en los materiales fonoabsorbentes, generando calor (estamos hablando de absorbentes porosos de células abiertas). Algo parecido ocurre cuando nos frotamos las manos o cuando activamos los frenos de nuestro coche y las pastillas rozan los discos y se sobre-calientan. En acústica, el movimiento de las partículas se denomina velocidad de las partículas: todos los absorbentes de sonido porosos se basan en la velocidad.

La velocidad de las partículas de aire es la segunda variable fundamental que usamos para describir las ondas sonoras, la primera es la presión sonora más conocida (que en realidad es lo que escucha nuestro oído). Cuando medimos el SPL (Sound Pressure Level) con un micrófono, solo estamos midiendo este Nivel de presión sonora. Y aquí es necesario mirar más de cerca:

Relación entre presión y velocidad.

Comprender la relación entre la presión del sonido y la velocidad es muy importante para comprender cómo controlar las bajas frecuencias, los modos propios y, por lo tanto, las ondas estacionarias, las mismas que estamos tratando de suprimir al incluir nuestras trampas de graves.

Para entender esta relación, hagamos un inciso fuera del campo de la acústica. Pensemos en un péndulo. Para todos aquellos que no soportan las matemáticas y la física, por favor no nos odien... les aseguro que es simple, vamos:

Pensemos en un reloj de péndulo. Su péndulo oscila y estamos en dos condiciones:

- En el punto A el péndulo está en la posición más baja. 

- pero en este punto su velocidad es máxima, por lo tanto se dice que tenemos la máxima energía cinética (velocidad) y la mínima de energía potencial (altura)

- En los puntos B y C, en cambio, el péndulo está en el punto más alto .. pero su velocidad es cero (de hecho el péndulo alcanza su altura máxima, se detiene un instante y luego comienza a descender) así que tenemos la mínima energía cinética (velocidad) y máxima de energía potencial (altura)

Para los que recuerdan la trigonometría, se dice que la energía cinética y la energía potencial están en cuadratura y durante el movimiento del péndulo tenemos un intercambio continuo entre la energía cinética y la energía potencial cuando una sube al máximo, la otra cae al mínimo y así sucesivamente. 

Después del inciso (prometimos que sería fácil, ¿no?) volvamos al sonido.

En sonido, velocidad y presión están en cuadratura  y como en un péndulo, cuando uno es máximo el otro es mínimo.

En una onda estacionaria la presión sonora es máxima donde la velocidad es mínima, esto se debe a que están desfasados ​​en 90º 

Veamos el gráfico de arriba. Imaginemos haciéndonos pequeños y veamos qué pasa con las partículas de aire inmediatamente cerca de la pared. Obviamente estarán quietas porque el aire no puede atravesar la pared y detiene la vibración del aire. Entonces podemos decir sin temor a negar que:

Cerca de la pared, la velocidad del sonido es mínima. Si nos has seguido, se deduce directamente que la presión será máxima. Pero cuidado, dijimos que nuestras trampas de graves funcionan en proporción a la velocidad del sonido. Por tanto, podemos decir que justo al lado de la pared o en la esquina, siendo los lugares donde tendremos la máxima presión, son los peores puntos en los que colocar un panel fonoabsorbente o una trampa de graves.

El discurso en sí es bastante intuitivo, cuanto más nos acerquemos a la pared, menos espacio habrá (físicamente) para el movimiento del aire, ya que la pared lo impedirá. Como ya se ha dicho, cuánto más nos acercamos a la pared, menor es la velocidad. Y cuanto mayor es la presión y esta es exactamente la razón por la que si escuchamos muy cerca de una pared oímos un impulso de bajas frecuencias!!!

Por lo dicho anteriormente, el mejor lugar para colocar una trampa de graves es dónde la velocidad es máxima y por tanto donde la presión es menor. Esto ocurre exactamente a una distancia de la pared igual a 1/4 de la longitud de onda pero desafortunadamente este punto cambia para cada frecuencia y por lo tanto no es tan fácil como nos gustaría...

La verdadera razón por la que colocamos trampas de graves en las esquinas

Idealmente nos gustaría poder absorber un amplio rango de frecuencias con nuestras Trampas de Graves, por lo que necesitaremos tener un dispositivo de suficiente grosor para poder cubrir varios puntos. Por eso a menudo se dice que las Trampas de Graves deben ser GRANDES!!! y deben estar a cierta distancia de la pared. La forma más fácil de hacer esto sin ocupar demasiado espacio de la habitación es colocar las trampas de graves directamente en las esquinas.

Al colocar el panel en la esquina podemos "cubrir" la frecuencia de onda de 1/4 de frecuencias mucho más bajas que colocando el panel sobre la superficie plana.

Sumado a esto la ventaja de colocar trampas de graves en las esquinas es que estamos seguros de colocar las trampas en un punto donde tengamos un pico de velocidad para las bajas frecuencias, como dijimos antes, la experiencia nos dice que la presión es máxima (la escuchamos de oído) y cerca de una posición donde la presión es máxima también podemos esperar un pico de velocidad, justo donde queremos colocar nuestras trampas de graves.

Lo que se describe arriba obviamente se aplica a las trampas de graves (y paneles absorbentes de sonido) hechos de materiales fono-absorbentes porosos, permeables al sonido y de celda abierta que funcionan en función de la velocidad de oscilación de las partículas de aire (por lo tanto, del sonido). Por lo general, los llamamos dispositivos de absorción de sonido de banda ancha o trampas de graves de banda ancha.

¿Y qué hay de las Trampas de Graves Resonantes?

Las Trampas de Graves Resonantes o Resonadores actúan de forma completamente diferente, actúan sobre la presión del sonido (no sobre la velocidad) y por tanto su mejor posición es justo donde la presión es máxima.

Los resonadores incluyen varios tipos:

Todos los resonadores de Helmholtz

Todos los resonadores de membrana, sean de membrana rígida o blanda (absorbente de masa rígido, absorbente de masa flácida) y que tengan un soporte cerrado de suspensión libre o hermético.

Este tipo de trampas de graves suelen colocarse adheridas a la pared (donde la presión es máxima) pero tienen un rango de absorción bastante estrecho, por lo que son dispositivos que se deben utilizar con cierta precaución.

De hecho, debemos ser claros:

- ¿Qué frecuencia debo absorber? 

Se puede establecer con una medición acústica o con un análisis modal.

- ¿En qué punto estas frecuencias tienen la presión máxima?

Una vez hecho esto, debemos estar seguros de que el resonador es eficaz en estas frecuencias específicas.

Entonces podemos deducir que:

Las trampas Graves de banda ancha (por ejemplo, Bass Traps LENRD ™, Mega Lenrd, Bass Traps Venus, etc.) son muy fáciles de usar y no tienen contraindicaciones particulares, absorberán desde un cierto límite de frecuencia en función de su tamaño.

Las trampas de graves resonantes (como Flat Plate o dispositivos hechos a mano) en cambio, son dispositivos más complicados y requieren un cierto conocimiento de acústica y un mínimo de diseño. Si se usan en la frecuencia incorrecta o en la posición incorrecta, pueden ser completamente inútiles o incluso causar “daños”!!

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Autor: Giulio Curà (Mas Acoustics)

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