En este post daré una explicación de por qué se pueden encontrar coeficientes de absorción mayores que 1 en las especificaciónes de absorción acústica de algunos materiales.
El coeficiente de absorción de un material se define como el coeficiente de la energía absorbida entre la energía incidente para una banda de frecuencia determinada. Esto significa que un coeficiente de absorción 0 para una banda de frecuencia determinada representa un material sin capacidad de absorción (refleja toda la energía) y un coeficiente de absorción 1 representa un material que absorbe toda la energía incidente (no hay reflexión).
Entonces, si un material con coeficiente de absorción 1 absorbe toda la energía, ¿cómo es posible encontrar valores mayores que 1? ¿Cómo se puede absorber más energía de la que incide sobre el material?
Hay que recordar que la unidad de medida para el coeficiente de absorción es el Sabine. Estos se pueden calcular tanto con medidas del sistema métrico como con medidas del sistema inglés. 1 Sabine puede representar 1 metro cuadrado de material 100% absorbente o 1 pie cuadrado de material 100% absorbente.
Cuando la absorción en una o más bandas de frecuencia es muy elevada, puede ocurrir que el coeficiente de absorción sea superior a 1. Ello no debe conducir a la interpretación totalmente errónea y carente de sentido desde un punto de vista físico de que la energía absorbida en dichas bandas es mayor que la energía incidente. La justificación proviene de la existencia de un efecto de difracción que hace que la superficie efectiva de la muestra de material utilizada para la medida sea mayor que la superficie real.
La determinación de los coeficientes de absorción se lleva a cabo en una sala denominada cámara reverberante. Dicha sala es asimétrica, presenta unas superficies límite revestidas con materiales totalmente reflectantes y dispone de un conjunto de elementos convexos suspendidos del techo con una orientación y distribución completamente irregulares, cuya misión es la de crear un campo sonoro difuso.
Las matemáticas utilizadas en el análisis presumen que el sonido viaja con la misma probabilidad en todas las direcciones. Esto es más o menos cierto a través del cuarto con excepción del lugar en el que se encuentra la muestra. Con una muestra que presenta mucha absorción, el sonido viaja hacia la muestra pero muy poco es reflejado. La discontinuidad en el campo de ondas al borde de la muestra crean un efecto de difracción que deforma el campo sonoro y hace parecer que la muestra es hasta 1/4 de la longitud de onda más grande en cada dirección.
Referencias:
CARRIÓN ISBERT, Antoni. Diseño acústico de espacios arquitectónicos. Primera edición. Barcelona: Edicions UPC, 1998. 433 p.
http://www.sengpielaudio.com/AbsorptionsgradGroesserEins.pdf
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