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La cámara anecoica

20 Nov

Una cámara anecoica o anecoide  es una sala especialmente diseñada  en la que las paredes, el techo y el suelo absorben todas las ondas sonoras que le llegan.

 

Fig. 1 Imagen de una cámara anecoica.

 

Fig 2. Estructura técnica de una cámara anecoica.

La cámara en su totalidad se encuentra cubierta por material  fonoabsorbentes, en  decir, unos paneles a base de pirámides de caucho, espuma flexible de poliuretano poliete]fibra de vidrio y espumas . La terminación superficial de estas placas es en forma de cuñas y ángulos porque de esta forma  aumenta la superficie efectiva de absorción y evita la reflexión de los sonidos (reverberación) que se origina por las superficies duras de paredes o techos de tal forma que con ello se consigue atenuar el nivel sonoro general.

 

Fig. Paneles anecoicos.

¿Cuáles son los principios básicos de la propagación del sonido  que  son considerados para el funcionamiento de la cámara anecoica?

Pues tiene que ver en que sonido es en realidad una onda que transmite energía mecánica a través de un medio material como un gas, un líquido o un objeto sólido. De este modo, cuando una onda de sonido incide sobre una superficie se da un efecto de reflexión.

En el siguiente esquema podemos observar cómo es que cuando una onda sonora incide sobre una superficie se da por un lado un efecto de  reflexión,  la onda sonora se refleja y se aleja de la superficie.

 

Fig. 4  Reflexión del sonido.

Por otro lado se produce un efecto de absorción. La superficie absorbe parte de la energía mecánica de la onda tras el impacto de ésta, y otra parte es reflejada. Por eso en una habitación normal a una persona le llegan por igual las ondas procedentes directamente de la fuente que produce el ruido y las que reflejan las paredes.

En conclusión cualquier medio por el que el sonido se propague, se dan la reflexión y la absorción y como fruto de ellas se dan los efectos de reverberación y eco.

 

Fig. 5. Absorción  del sonido.

¿y según éstos parámetros, cómo es que funciona la cámara anecoica?

He dicho anteriormente que la cámara anecoica es una sala especialmente diseñada (con paneles en formas de cuñas y ángulos)para absorber el sonido que se refleja en paredes, techo y suelo ,anulando los efectos de reflexión, eco y reverberación del sonido , pues bien  esto se basa en un principio técnico muy básico ya que las cuñas y ángulos que se entrecruzan en su superficie proporcionan una mayor área de dispersión de los sonidos que inciden sobre el material, a la vez que, debido a los ángulos que forman el sonido reflejado choca contra otra superficie absorbente, impidiendo la ocurrencia de resonancias o ecos indeseados.

Así ,en el siguiente gráfico, podemos ver como salen las ondas de sonido de la fuente y se absorben por toda la superficie.

 

Fig. 6   Funcionamiento de la cámara anecoica.

La frecuencia de corte de una cámara anecoica  es la frecuencia más baja a partir de la cual la cámara tiene un comportamiento anecoico ,  simulando el comportamiento de campo libre. Las ondas generadas con una frecuencia mayor que ésta son absorbidas casi en su totalidad por el material absorbente de la cámara.

 

¿Cómo se mide su efectividad?

 

L a efectividad de una cámara anecoica  se mide en decibelios de rechazo; que será la relación entre sonido directo y el sonido reflejado dentro de un recinto.

Una cámara deberá proporcionar un rechazo mayor de 80 decibelios, entre el rango de 80 Hz y 20 KHz, lo cual sería excelente en cámaras   de tamaño mediano.

 

¿Cuáles son sus usos en investigación científica y técnica?

He e decirles que las cámaras anecoicas son usadas en investigación, y mediciones de materiales, micrófonos y monitores, así como para todo tipo de mediciones sonoras.

Debido a sus características en las cámaras se  pueden estudiar todo tipo de simulaciones acústicas, aunque lo que más se realiza son de teatros y de auditorio, también son útiles para encontrar los diagramas de directividad de los altavoces para sus diferentes frecuencias.

De hecho las cámara anecoicas son de gran importancia en las investigaciones espaciales, entre tantos ejemplos encontramos que en una de ella, los aboratorios Orfield  en Minneapolis EU __ por cierto la más grande y eficaz por absorber todo el sonido que incide en sus paredes (sonido 9 decibeles imperceptible para el oído humano)__se llevan acabo inmersiones en contenedores de agua  de astronautas de la NASA,con el objetivo de obtener información acerca del grado de presión psicológica que pueden llegar a tener y su vivencia de alucinaciones.

Fig.7  Inmersión de astronautas en la cámara anecoica de los laboratorios Orfield  en Minneapolis EU.

 

Por otro lado para realizar estudios técnicos, empresas Automotrices ,asi como marcas como Harley–Davidson redefinen el sonido de sus motores y motos respectivamente dentro de cámaras anecoicas. Estas cámaras son  especiales para la industria  automotriz, en este caso son salas más grandes y a la vez blindadas en las que se  investiga a través de un método de prueba distinto. Que consiste en hacer  una inducción de corriente a través de radio-frecuencia al cableado del automóvil para conocer los efectos de campos electromagnéticos, también se pueden conocer disturbios estacionarios y pulsares emitidos por el sistema eléctrico y electrónico.

Además se realizan pruebas de contaminación sonora dentro y fuera del vehículo.

Fig. 8. Prueba de sonido de motor dentro de la cámara anecoica.

 

La cámara anecoica y su incursión en  la arqueocústica.

 

Con la finalidad de elaborar tablas de registro de escalas sonoras que ayuden a establecer los patrones sonoros de las diferentes áreas mayas ,en México, y poder compararlos con los de los instrumentos que alberga el MNA; La  INAH-UNAM están realizando investigación conjunta en 125 instrumentos prehispánicos y para ello están utilizando una cámara anecoica portátil.

Los instrumentos prehispánicos  se tocan dentro de ésta; la cual ha sido  diseñada por físicos del Laboratorio de Cibernética de la Facultad de Ciencias de la UNAM, lo que permite grabar las diferentes escalas que alcanzan, sin elementos que distorsionen el sonido

En el caso de los aerófonos, durante la ejecución en cabina se aplican diferentes tipos de soplidos, mismos que se graban para luego hacer su análisis sonoro y registrarlos en tablas donde se describe el tipo de soplo realizado y qué sonido se emitió en cada caso. El número de resonancias que se llega a ejecutar varía en cada instrumento; por ejemplo, los silbatos han dado hasta cuatro tipos; las ocarinas hasta ocho o nueve; y con las flautas hay más variedad, la flauta triple de la Sala Maya del MNA dio 600 combinaciones. Estas investigaciones han derivado en que la escala musical no corresponde a la occidental , si no que tienen un agama propia a la que han denominado “escala tipo  maya” .

Fig.8  Cámara anecoica y el procesamiento de la  grabación del sonido de instrumentos prehispánicos.

 Este novedoso estudio también se ha realizado en piezas del Museo Regional de Yucatán “Palacio Cantón”, el Fuerte de San Miguel, en Campeche y las bodegas de resguardo de acervos de la ZonaArqueológica de Chichén Itzá, en Yucatán, del Centro INAH-Campeche, de la Universidad Autónoma de Yucatán, y de la Zona Arqueológica de Calakmul.

Fig.9  Instrumentos  Prehispánicos.

 

 

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Publicado por en noviembre 20, 2012 en Uncategorized

 

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