Saber cómo realizar el cálculo del tiempo de reverberación y todas sus causas y consecuencias significa hacer un análisis cualitativo del sonido para poder, entonces, diseñar una buena acústica dentro de un espacio arquitectónico.
Cuando un sonido entra en una habitación se enfrenta a diversos obstáculos, como paredes, muebles, personas, que influyen en su propagación en el espacio. Este comportamiento varía ya que cada objeto tiene una capacidad de absorción y difracción diferente, según el material y la forma que lo constituye, y puede provocar el deterioro de la calidad sonora percibida y por tanto dañar la comunicación verbal.
Con tiempo de reverberación nos referimos a la duración de la «cola sonora» que los sonidos dejan en el propio entorno como efecto de la reverberación y también de la velocidad del sonido que, al no ser tan alta como la de la luz, no se detiene inmediatamente a su interrupción.
La definición original de tiempo de reverberación se refiere a una fuente de sonido continua y estacionaria que se apaga repentinamente.
El tiempo de reverberación (TR) de una habitación es el tiempo necesario para que un impulso sonoro generado en el ambiente se vuelva imperceptible y pierda gran parte de su intensidad acústica.
En la práctica, el tiempo de reverberación es el tiempo necesario para que el nivel de presión sonora generado por una fuente dentro de la habitación disminuya en 60 dB, después de que se haya apagado la fuente.
Wallace Clement Sabine (1868-1919), profesor de física en la Universidad de Harvard, fue el primer físico en tratar científicamente la acústica.
Todo comenzó cuando el eco de 5 segundos de la sala de lectura en el Fogg Art Museum, en Harvard, comprometió por completo la inteligibilidad del habla en esta sala de conferencia de gran prestigio.
Sabine intuyó que el problema se debía al volumen del ambiente y al tipo de superficies, que «mantenían” excesivamente la energía acústica en la sala.
Para realizar sus pruebas utilizo un órgano con un nivel sonoro de 60 dB por encima del nivel de percepción y empleó a sí mismo como oyente.
A través de estudios cronográficos, midió la disminución del deterioro del sonido del órgano después de la introducción de un acolchado en los asientos con revestimientos porosos fonoabsorbentes.
El decaimiento del sonido de una fuente sonora de 60 dB es la base de la definición del tiempo de reverberación según Sabine.
Tiempo de reverberación según la formula de Sabine:
TR60 = 0,161 * V / A
V = Volumen de la habitación
A = Suma de las áreas de absorción de los materiales presentes en la habitación
El área de absorción de una superficie se determina multiplicando el coeficiente de absorción de un material expresado en Alfa por los metros cuadrados del propio material.
Ejemplo de cálculo del tiempo de reverberación:
Consideremos una habitación de 50 metros cuadrados y 3 metros de altura, con un volumen de 150 m3.
Cálculo de la suma de todas las superficies fonoabsorbentes:
- Suelo: 50m2 de moqueta lisa, coeficiente alfa de 0,25 igual a 12,5 Áreas de absorción equivalentes.
- Techo: 50 m2 de madera, coeficiente alfa de 0,12 igual a 6 áreas de absorción equivalentes.
- Paredes: 90 m2 de hormigón, coeficiente alfa de 0,015 igual a 1,35 Áreas de absorción equivalentes.
Suma de todas las superficies fonoabsorbentes: 19,85
Tiempo de reverberación: 0,161*150/19,85 = 1,22 segundos.
En las simulaciones acústicas teóricas que se realizan como soporte técnico durante la fase de diseño, se toman en consideración los valores de absorción de los distintos materiales presentes en el ambiente y su contribución en áreas de absorción equivalentes a las frecuencias de 125 Hz., 250 Hz., 500 Hz., 1.000 Hz, 2.000 Hz., 4.000 Hz., teniendo en cuenta que la voz humana se sitúa convencionalmente entre 500 Hz. y 2.000 Hz.
