En nuestro artículo anterior, descubrimos cómo funciona el audio dentro de un sistema de sonido. Ya sea que disfrutemos de la música, veamos una película o asistamos a un espectáculo en vivo, todos deseamos una experiencia auditiva de alta calidad en estos sistemas. Un factor crucial que influye en la calidad del sonido es... Uniformidad del nivel de presión sonora (SPL).

Hoy profundizaremos en este importante aspecto de los sistemas de audio.

1. ¿Qué es la uniformidad del nivel de presión sonora?

A medida que las ondas sonoras viajan, provocan variaciones en la densidad del aire, creando cambios de presión conocidos como Presión sonoraEsto se mide en pascales (Pa) o Newtons por metro cuadrado (N/m²), donde 1 Pa = 1 N/m². Nivel de presión sonora (SPL) Cuantifica estos cambios de presión, generalmente expresados en decibelios (dB), y se utiliza comúnmente para comparar intensidades sonoras. La fórmula de conversión de Presión Sonora (P) a Nivel de Presión Sonora (Lp) es: Lp = 20 log (P / P₀), donde P es la presión sonora medida y P₀ es la presión de referencia.

Uniformidad del nivel de presión sonora Se refiere al grado de variación del nivel de presión sonora (SPL) en diferentes ubicaciones dentro de un espacio específico. Idealmente, el SPL debería ser lo más consistente posible en toda el área, garantizando una cobertura sonora uniforme y una experiencia auditiva equilibrada para todos los presentes, independientemente de su posición.

2. Normas para la uniformidad del nivel de presión sonora (SPL)

Al calibrar sistemas de audio, se aplican estándares específicos de variación de SPL según el tipo de recinto. Para la mayoría de los entornos profesionales, como salas de conciertos y teatros, un estándar ideal es una variación dentro de... ±3 dB, lo que significa que la diferencia entre las lecturas de SPL más altas y más bajas no debe superar los 3 dB. En salas más pequeñas o especializadas, los diseñadores podrían aceptar variaciones de hasta 10 dB Para una mayor flexibilidad. En recintos grandes como estadios o eventos al aire libre, donde el ruido de fondo y los factores ambientales juegan un papel importante, las variaciones entre 10 dB y 15 dB Podría ser aceptable.

3. Cómo medir el nivel de presión sonora

Para medir el SPL se necesita una herramienta especializada: una Medidor de nivel de sonido, que muestra lecturas de SPL en tiempo real. Para evaluar la uniformidad:

1. Seleccione varios puntos clave dentro del espacio (por ejemplo, frente, medio, atrás, izquierda, derecha).
2. Registre el valor SPL (L) en cada punto utilizando el medidor de nivel de sonido.
3. Identifique los valores máximos (Lmax) y mínimos (Lmin) registrados de todos los puntos.
4. Calcular la diferencia: ΔL = Lmáx – Lmín.

Si ΔL ≤ 3 dBLa uniformidad del SPL se considera buena. Si ΔL > 3 dBSe necesitan más ajustes y optimización del sistema.

4. Factores que afectan la uniformidad del SPL

Los factores clave que influyen en la uniformidad del SPL incluyen la ubicación de los altavoces, la acústica de la sala y el ruido ambiental.

1. Cantidad y ubicación de los altavoces:La cantidad y la posición de los altavoces influyen directamente en la uniformidad del campo sonoro. La colocación estratégica de varios altavoces proporciona una mejor cobertura.
2. Directividad del hablante:Las características direccionales de los altavoces afectan la distribución del sonido. Una orientación adecuada garantiza una dispersión uniforme.
3. Acústica de la sala (materiales):Superficies como paredes, suelos y techos reflejan o absorben el sonido. El uso estratégico de materiales absorbentes o reflectantes ayuda a modelar el campo sonoro.
4. Forma de la habitación:La geometría de una habitación puede hacer que el sonido se concentre en determinadas zonas o cree puntos muertos.
5. Ruido ambiental:El ruido de fondo en entornos ruidosos puede enmascarar el sonido deseado, afectando los niveles percibidos y debe considerarse durante el diseño del sistema.

Caso práctico 1: Sala de conciertos

• Medidas:Delantero: 95 dB, Medio: 92 dB, Trasero: 90 dB, Izquierdo: 91 dB, Derecho: 92 dB.
• Cálculo:Lmáx = 95 dB, Lmín = 90 dB, ΔL = 95 – 90 = 5 dB.
• Análisis:ΔL = 5 dB supera el estándar ideal de ±3 dB, lo que indica que hay margen de mejora en la uniformidad del SPL.
• Estrategias de mejora:
  1. Añadir oradores:Instale altavoces adicionales hacia la parte trasera para aumentar el nivel de presión sonora para los oyentes de la última fila.
  2. Optimizar la orientación del altavoz:Ajuste los ángulos de los altavoces para mejorar la cobertura en toda la sala.

Caso práctico 2: Festival de música al aire libre

• Medidas:Frontal: 100 dB, Medio: 95 dB, Trasero: 85 dB, Izquierdo: 90 dB, Derecho: 88 dB.
• Cálculo:Lmáx = 100 dB, Lmín = 85 dB, ΔL = 100 – 85 = 15 dB.
• Análisis:ΔL = 15 dB es significativamente alto, común en entornos al aire libre debido a factores ambientales (viento, ruido) y una cobertura de altavoz potencialmente inadecuada.
• Estrategias de mejora:
  1. Aumentar el número de oradores:Añade altavoces en diferentes zonas, especialmente hacia la parte trasera y los laterales, para mejorar los niveles de volumen.
  2. Utilice altavoces con retardo:Implemente altavoces con retardo más alejados del conjunto principal para garantizar que el sonido llegue a todas las áreas de manera sincrónica.

Conclusión

La uniformidad del nivel de presión sonora es un factor crucial en el diseño y la calibración de sistemas de audio. Mediante la ubicación estratégica de los altavoces, una cuidadosa consideración de la acústica de la sala y técnicas de medición adecuadas, podemos mejorar significativamente la uniformidad del SPL. Esto garantiza una experiencia auditiva superior y consistente para el público, ya sea en una sala de conciertos controlada o en un dinámico festival al aire libre, lo que se traduce en una mayor satisfacción y disfrute del oyente.