Transcripción
La ley de la inversa del cuadrado describe la reducción de presión acústica, conforma la distancia de la fuente aumenta. Ahora bien, esta descripción asume que las condiciones y el comportamiento del sonido es ideal. Como en muchos otros casos, el comportamiento real presenta ligeras diferencias. Los obstáculos en el recorrido del sonido y los materiales absorbentes utilizados de manera intencional en el venue, modificarán el comportamiento ideal descrito por la ley de la inversa del cuadrado, haciendo que la presión acústica decaiga más rápido.
Incluso si no hubiera objetos ni materiales absorbentes en el camino del sonido, las moléculas de aire mismas, presentarán cierta absorción. Esto debe ser tomado en cuenta por el ingeniero de sonido en vivo, especialmente en venues grandes. De lo contrario, el sonido podría apagarse antes de lo previsto, según los cálculos teóricos realizados por el ingeniero, cuando planeó la colocación del sistema de PA.
Inevitablemente, parte de la energía acústica se perderá conforme la onda de sonido viaja a través del aire, debido a su viscosidad y conducción térmica. Estas pérdidas no dependen de la humedad en el aire. Las pérdidas que sí dependen de este factor son las causadas por la vibración de las moléculas de oxígeno en el aire. Esta vibración depende considerablemente de la presencia de moléculas de agua en el aire, por lo que la humedad pasa a desempeñar un papel importante.
El siguiente gráfico describe la atenuación de cada frecuencia a diferentes distancias. El eje X indica la frecuencia, mientras que el eje Y indica la constante de atenuación en decibeles por metro. Asimismo, se muestran 4 curvas, cada una a un distinto valor de humedad relativa o RH, por sus siglas en inglés. Es importante notar que el eje X va de mayor a menor frecuencia. La temperatura del aire para estas mediciones es de 20°C.
Observamos que la absorción aportada por el aire disminuye, conforme disminuye la frecuencia del sonido. Es decir, las frecuencias bajas son menos susceptibles a la absorción aportada por el aire. Las altas son atenuadas más fácilmente. Esta atenuación, que depende de la frecuencia, se denomina atenuación de exceso o excess attenuation. La atenuación total del sonido a una distancia específica es la suma de la atenuación descrita por la ley de la inversa del cuadrado, más la atenuación de exceso.
Figura 5.3. Atenuación del sonido por el aire
Consideremos la curva de 20% de humedad. La frecuencia de 20kHz es absorbida aproximadamente 0.5dB por metro. Esto quiere decir, por ejemplo, que si una fuente emite una frecuencia de 20kHz a 100dB SPL, medidos a 1 metro de distancia, su amplitud decaerá 0.5dB por cada metro que recorra, además del decaimiento aportado por la ley de la inversa del cuadrado. Por ejemplo, luego de 2m, su nivel no será 94dB SPL, sino 93.5dB SPL. La atenuación aportada por la atmósfera decae rápidamente conforme la frecuencia desciende, hasta llegar a aproximadamente 0.003dB por metro a 200Hz. En este punto, la atenuación es despreciable.
En general, cuanto más alta es la humedad el aire, más baja es la atenuación aportada por la atmosfera. Por ejemplo, la frecuencia de 2kHz es atenuada aproximadamente 0.03dB por metro a 20% de humedad, 0.015dB por metro a 40% de humedad, 0.09dB por metro a 60% de humedad y 0.005dB por metro a 80% de humedad.
Si bien estos cambios parecen pequeños, podrían llegar a ser significativos si la distancia que recorre el sonido es larga; especialmente en las frecuencias altas, las cuales son más susceptibles a este fenómeno. En venues grandes, es recomendable contar con parlantes repetidores, los cuales proporcionan el sonido directo para la audiencia más lejos del escenario. Esto hace que la distancia que el sonido debe recorrer para alcanzar a toda la audiencia no exceda un valor específico. Para determinar la distancia a la que se colocan los repetidores, el ingeniero debe verificar que la absorción atmosférica no sea considerable. Si lo es, debe colocarse los repetidores más cerca, de manera que el recorrido del sonido sea menor.
