Interacción del Sonido con los Materiales

Fenómenos Físicos que Afectan la Propagación del Sonido

Existen distintos fenómenos físicos que afectan la propagación del sonido. En efecto, cuando las ondas sonoras encuentran en su trayectoria un obstáculo, así como una pared relativamente plana, constituida por un determinado tipo de material (Figura 88) y, dependiendo de las características acústicas de ese tipo de material, pueden pasar varios tipos de fenómenos, que de seguida se describen.

 

Fig. 88 – Interacción del sonido con los materiales

 

Reflexión del Sonido

La reflexión del sonido ocurre cuando las ondas sonoras encuentran una superficie relativamente lisa y dura. Las ondas reflejadas pueden originar el eco, si la distancia entre la fuente de sonido y la pared obstáculo es igual o superior a 17 metros. Como el sonido se propaga en el aire a una velocidad aproximada de 240 metros por segundo y nuestro oído solo distingue el mismo sonido que se emite dos veces seguidas, si estos llegan al oído con una diferencia de 0.1 segundos, lo que corresponde a un recorrido por el sonido de 34 metros en las dos direcciones, o sea, a 17 metros de distancia entre la fuente del sonido y la pared obstáculo.

Son ejemplos de materiales reflectores, las paredes de mampostería, vidrio, plomo, madera maciza de alta dureza y algunos tipos de caucho; estos materiales tienen una elevada capacidad reflectante del sonido. Por otro lado, su capacidad de absorción del sonido es muy baja. Es este tipo de materiales que se deben aplicar en el exterior de locales, de manera que el ruido exterior no sea transmitido a través de las paredes hacia su interior. Un local con paredes interiores constituidas por materiales de elevada capacidad reflectora de sonido presentará condiciones acústicas muy malas, por lo que va a ser muy difícil, por ejemplo, un correcto entendimiento de una conversación. La reflexión del sonido sigue las leyes equivalentes a las de la reflexión óptica.

 

Absorción

La absorción del sonido ocurre cuando las ondas sonoras son absorbidas por el material que constituye la pared obstáculo. Los materiales absorbedores no permiten ni la reflexión ni la transmisión de las ondas sonoras, por lo menos de manera significativa. Son, por este motivo, adecuados para el recubrimiento de espacios cerrados. La disipación de la energía sonora es función de la frecuencia y es más elevada para frecuencias altas y mucho más baja para bajas frecuencias. La eficiencia de absorción del sonido aumenta con el espesor y con la superficie del material absorbedor. Distintos tipos de maderas y de materiales celulares basados en caucho o plásticos (y, en especial, para altas frecuencias), son ejemplos de materiales buenos absorbedores del sonido siendo, por este hecho, que se consideran a la hora de elegir los materiales adecuados para el tratamiento de ambientes en que su cualidad acústica sea muy importante, como sean auditorios, salas de junta, teatros, cinemas, iglesias, etc.

En la Tabla 33 se presentan los coeficientes de absorción del sonido para distintos tipos de materiales.

 

(Haga clic aquí para ver la tabla ampliada)

 

Transmisión del Sonido

La transmisión del sonido ocurre cuando las ondas sonoras incidentes sobre una pared constituida por determinado material y con características relativamente elásticas, se transmiten de un lado de la pared al otro.

El fenómeno ocurre porque la onda sonora incidente al impactar la pared hace que ella vibre y, en estas condiciones, ella actúa también como una fuente generadora de sonido, y este se transmite al lado opuesto de la pared. Este fenómeno ocurre con materiales transmisores, poco rígidos y de baja densidad. La temperatura tiene un papel importante en este proceso.

 

Difusión

La difusión del sonido ocurre cuando las ondas sonoras incidentes sobre una pared constituida por cierto material, de características reflejantes y con una superficie rugosa, son reflejadas en distintas direcciones (Figura 89).

 

Fig. 89 – Difusión de las Ondas Sonoras

 

Refracción

Existe refracción de una onda sonora cuando esta pasa de un tipo de material para otro (Figura 90). Un fenómeno idéntico al de la refracción de la luz, cuando pasa de un medio (el aire, por ejemplo) para otro (agua o vidrio, por ejemplo).

 

Fig. 90 – Refracción del sonido

 

Cuando las ondas sonoras pasan de un medio al otro, sufren una desviación de propagación. Esta desviación o refracción está relacionada con la variación de velocidad de propagación de las ondas sonoras en distintos medios que atraviesa.

 

Difracción o Dispersión

La difracción o dispersión sonora ocurre cuando la onda sonora encuentra un obstáculo en su dirección de propagación (Figura 91). La onda sonora contorna el obstáculo y se propaga para el otro lado.

Fig. 91 – Difracción o dispersión de las ondas sonoras