Aunque la arquitectura acústica ha sido una parte integral del diseño de las estructuras durante al menos 2000 años, no fue hasta principios del siglo XX que Wallace Sabine estableció el concepto de tiempo de reverberación sobre una base científica. Sabine señaló que el tiempo de reverberación es el aspecto más importante para establecer la idoneidad acústica de una sala, sea cual sea su uso futuro. Sabine, por lo tanto, ha proporcionado una base científica para predecirlo y calcularlo.
Cuando una fuente crea una onda sonora en una sala o en un ambiente genérico, las personas allí presentes no solo oirán la onda que se propaga directamente desde la fuente, sino también las múltiples reflexiones de la onda misma que «rebota» en las paredes, en el suelo, en el techo y los elementos circundantes. Estos factores componen la onda reflejada o el sonido reverberado. Después de que la fuente se ha detenido, esto último se puede escuchar por un tiempo a medida que se vuelve más y más suave. El tiempo requerido, después del cese de la fuente sonora, para que la intensidad absoluta descienda por un factor de 106 o, de manera equivalente, el tiempo en el que el nivel de intensidad descienda 60 dB, se define como tiempo de reverberación (a veces se refiere a esto como T60). Sabine logró demostrar que este tiempo está relacionado con el volumen de la sala o el espacio de referencia y la capacidad de las paredes, el piso, el techo y los elementos en el ambiente para absorber el sonido. Basándose en estos supuestos, Sabine desarrolló una relación matemática que permite calcular el tiempo de reverberación.
La fórmula es la siguiente:
T60 = 0.16 • V/A
Donde V es el volumen de la sala expresado en metros cúbicos, A es la suma de los coeficientes de absorción de las superficies individuales presentes en el ambiente y el área de las superficies mismas (en metros cuadrados). Todo en la hipótesis de campo perfectamente difuso (campo en el que en cada punto es igual la densidad de energía y son equiprobables todas las direcciones en las que el sonido se puede propagar).
Sin embargo, a menudo se encuentran dificultades para medir con precisión el T60 o, especialmente en ambientes grandes y voluminosos, resulta especialmente difícil generar un nivel de sonido lo suficientemente consistente y estable como para permitir una medición correcta. Para resolver este problema, se miden los más comunes T20 y T30, multiplicándolos por tres y dos, respectivamente, para obtener el nivel T60. Los niveles T20 y T30 se definen como tiempos de reverberación retardados, ya que corresponden a la parte final de la curva y se miden durante un corto período después de que se interrumpe la propagación del sonido desde la fuente. El T20 se mide con un decaimiento de 20dB y el T30 con uno de 30dB. Sin embargo, ambas mediciones solo empiezan cuando el sonido ha disminuido en 5dB.
Tanto el diseño como el análisis de la acústica de un espacio empiezan con esta ecuación. Utilizando esta última y los coeficientes de absorción de los materiales con los que se construirán las paredes, se puede aproximar como funcionará acústicamente ese espacio. Se pueden utilizar materiales absorbentes y reflectantes (o una combinación de ambos) para modificar el tiempo de reverberación y su dependencia de la frecuencia, obteniendo así las características más deseables para cada necesidad particular. A cada material sobre el que inciden las ondas sonoras le corresponde un coeficiente de absorción representativo, que muestra la fracción de la onda, en función de la frecuencia, que se absorbe cuando la onda llega a la superficie. La absorción de todas las superficies de la sala se suma para obtener la absorción total (A).
¿por qué es importante medir el tiempo de reverberación?
Aunque no hay un valor exacto y único del tiempo de reverberación, hay un rango de valores que se considera apropiado para cada aplicación o espacio. Estos valores cambian en función del tamaño del ambiente. Por ejemplo, la necesidad de claridad en la comprensión de la palabra requiere que las salas de conversación, como las salas de conferencias, tengan un tiempo de reverberación razonablemente corto. Por otro lado, el sonido completo deseable en la ejecución de la música de la época romántica, como las obras de Wagner o las sinfonías de Mahler, requiere un largo tiempo de reverberación. Por otra parte, lograr una claridad adecuada para los pasajes ligeros y rápidos de Bach o Mozart requiere un tiempo de reverberación intermedio. Finalmente, para reproducir las grabaciones en un sistema de audio, el tiempo de reverberación debe ser corto, para no confundir con el tiempo de reverberación de la música en la sala donde se grabó.
En general, las salas con un tiempo de reverberación inferior a 0,3 segundos se denominan acústicamente «muertas», mientras que las salas con un T60 superior a 2 segundos se denominan «ecoicas». Por lo tanto, la importancia del tiempo de reverberación de una sala es fundamental. Corregir un ambiente o una sala desde un punto de vista acústico permite optimizar la propagación del sonido y, por lo tanto, permitir a las personas que están dentro de él comprender y escuchar mejor la fuente de la que parte la onda sonora. Marvinacustica ofrece diversas soluciones fonoabsorbentes y acústicas para reducir la reverberación y absorber y limitar la propagación de las ondas sonoras en el interior de los ambientes.