Tiempo de reverberación RT60
¿Qué es el tiempo de reverberación RT60?
El tiempo de reverberación RT60 es el principal parámetro acústico de una sala. Según la norma ISO 3382, es la duración necesaria para que la energía sonora de una sala disminuya en 60 dB después de que la emisión de la fuente haya cesado. Los valores de RT60 pueden oscilar entre fracciones de segundo y algunos segundos y dependen del tamaño de la sala y de la naturaleza de los materiales utilizados en su construcción.
Según el Springer Handbook of Acoustics de Thomas D. Rossing, «la reverberancia es probablemente el más conocido de todos los aspectos acústicos subjetivos de una sala. Cuando una sala crea demasiada reverberancia, el habla pierde inteligibilidad porque los detalles importantes (consonantes) quedan enmascarados por los sonidos más fuertes y persistentes del habla (las vocales). Sin embargo, para muchas formas de música, la reverberancia puede añadir una atractiva plenitud al sonido al unir las notas adyacentes y mezclar los sonidos de los diferentes instrumentos/voces de un conjunto. El tiempo de reverberación T, que es la medida objetiva tradicional de esta cualidad, fue inventado hace 100 años por W.C. Sabine».
¿Para qué se utiliza el RT60?
El tiempo de reverberación se utiliza para determinar la acústica necesaria para una sala. El tiempo de reverberación RT60 de una sala viene determinado por las propiedades de absorción de las superficies reflectantes y las distancias entre ellas. La finalidad de esta medición es obtener una indicación objetiva y cuantitativa de la calidad acústica de una sala. En una sala vacía, las ondas sonoras se reflejan en las paredes, el techo y el suelo, y estas reflexiones se acumulan con el tiempo. Esta acumulación de sonido se conoce como reverberación, y puede ser un problema importante en salas grandes con superficies duras.
Cuando se diseña una sala para obtener una acústica óptima, es importante asegurarse de que el tiempo de reverberación es el adecuado para el uso previsto de la sala. Si el tiempo de reverberación es demasiado largo, el discurso será ininteligible y la música sonará turbia.
En cambio, si el tiempo de reverberación es demasiado corto, la sala sonará estéril y poco acogedora. Si se tienen en cuenta las características de absorción de los materiales utilizados en una sala, es posible conseguir tiempos de reverberación ideales para cualquier aplicación.
Dependiendo del uso de la sala, se necesitan más sonidos directos y menos indirectos (reflejados). Por ejemplo, con un tiempo de reverberación largo, un discurso resulta menos comprensible y los niveles de ruido de fondo aumentan, y con un tiempo de reverberación más corto el ruido de fondo se reduce pero la voz se amortigua.
RT60 Ejemplos de tiempo de reverberación:
| Tipo de sala | Tiempo de reverberación |
| Iglesia | 2 – 10 s |
| Sala de conciertos | 1 – 2 s |
| Oficina | 0.5 – 1.1 s |
| Aula | 0.4 – 0.7 s |
Medición del cambio del tiempo de reverberación
El tiempo de reverberación puede utilizarse para calcular la cantidad de material absorbente necesaria para conseguir la acústica deseada en una sala. En este enfoque, el RT60 se mide primero sin el material absorbente en la sala y, a continuación, con material absorbente.
Fórmula del tiempo de reverberación
El volumen y la absorción total de una sala influyen en el tiempo de reverberación. La absorción total se obtiene sumando la absorción de todas las superficies de la sala, es decir, paredes, techo, suelo y todo el mobiliario. La absorción de cada superficie es el producto del área de la superficie por sus coeficientes de absorción. Los coeficientes de absorción dependen del material, la frecuencia y el ángulo de incidencia de la energía sonora.
Tabla de contenido
Ejemplo de RT 60
Los primeros gráficos muestran el tiempo de reverberación RT60 para una sola frecuencia:
- el marcador t1 indica el momento en que se apagó la fuente de sonido
- la presión del sonido acústico disminuye hasta el momento indicado por el marcador t2
El gráfico inferior presenta la curva de decaimiento:
- El valor del tiempo de reverberación del RT60 es igual a t2 – t1 cuando la diferencia entre los niveles de presión sonora L1 y L2 es de 60 dB
¿Qué es una curva de decaimiento?
De acuerdo con la norma ISO 3382-1, la curva de decaimiento es una representación gráfica del decaimiento del nivel de presión sonora en una sala en función del tiempo tras el cese de la fuente sonora. Es posible medir este decaimiento después del corte real de una fuente sonora continua en la sala o derivado de la respuesta al impulso cuadrada integrada en tiempo inverso de la sala.
El decaimiento obtenido directamente tras la excitación no continua de una sala (por ejemplo, grabando un disparo con un registrador de nivel) no se recomienda para la evaluación precisa del tiempo de reverberación. Este método sólo debe utilizarse con fines de estudio. El decaimiento de la respuesta al impulso en una sala no es, en general, un simple decaimiento exponencial y, por tanto, la pendiente es diferente de la de la respuesta al impulso integrada.
Medición de parámetros acústicos de salas según la norma ISO 3382-1
La norma ISO 3382-1 describe un método para obtener tiempos de reverberación a partir de respuestas al impulso y ruido interrumpido. Describe el procedimiento de medición, la información necesaria y los métodos de evaluación de los datos y de presentación del informe de la prueba.
RT60 - Método del Ruido Interrumpido (Método de Decaimiento)
El método de ruido interrumpido del RT 60 obtiene curvas de caída mediante el registro directo de la caída del nivel de presión del sonido después de salir de una habitación con ruido de banda ancha o de banda limitada generado por una fuente de sonido.
El tiempo entre los marcadores ton y toff muestra cuándo la fuente de sonido omnidireccional emite potencia acústica y un medidor de nivel de sonido de clase 1 mide el nivel de presión de sonido real. El tiempo entre el marcador ttrig y te es la medición real del tiempo de caída del sonómetro.
El método de decaimiento de la medición RT 60 requiere una fuente de sonido omnidireccional que emita ruido rosa en la banda de frecuencia apropiada.
Método RT60 de la respuesta al impulso integrada (método del impulso)
El método de ruido integrado RT 60 obtiene las curvas de decaimiento mediante la integración en tiempo inverso de las respuestas al impulso al cuadrado. Este método de medición RT 60 requiere una fuente de sonido impulsivo como una pistola, un petardo u otra fuente de sonido que emita señales impulsivas con un nivel de presión sonora muy alto.
El tiempo entre los marcadores ts y ttrig muestra cuando el sonómetro de clase 1 espera que se cumpla la condición de disparo. El tiempo entre el marcador ttrig y te es el tiempo de decaimiento real medido por el sonómetro.
Esta forma de medir el decaimiento del sonido fue introducida por primera vez por M. R. Schroeder en dos artículos históricos: New Method of Measuring Reverberation Time, Journal of Acoustical Societies of America, 1965 o Journal of the Acoustical Society of America, Vol. 66 (2), 1979, Integrated-Impulse Method for Measuring Sound Decay Without Impulses.
¿Qué instrumentos se utilizan para medir el tiempo de reverberación RT60?
Según la norma ISO 12683, para medir el tiempo de reverberación RT60 se necesita un sonómetro de clase 1 que cumpla la norma IEC 61672 con filtros de octava que cumplan la norma IEC 61260, y una fuente de sonido que cumpla la norma ISO 3382.
¿Cuál es la fuente de sonido para las mediciones del RT60?
La fuente de sonido es un altavoz omnidireccional que produce un nivel de presión sonora suficiente para proporcionar curvas de caída con el rango dinámico mínimo requerido sin contaminación por ruido de fondo. Se utilizará un mínimo de dos posiciones de la fuente. La altura del centro acústico de la fuente debe ser de 1,5 m por encima del suelo.
¿Qué señal se utiliza para las mediciones de RT60?
Para las mediciones de RT60, el espectro de ruido de banda ancha puede conformarse para proporcionar un espectro rosa del sonido reverberante en estado estacionario en el recinto de 88 Hz a 5657 Hz. Así, el rango de frecuencias cubre las bandas de un tercio de octava con frecuencias de banda media de 100 Hz a 5 kHz o bandas de octava de 125 Hz a 4 kHz.
Si sólo se va a medir T20, basta con crear un nivel de al menos 35 dB por encima del nivel de fondo. Si se va a medir T30, es necesario crear un nivel de al menos 45 dB por encima del nivel de fondo en cada banda de frecuencia.
EDT, RT20 y RT30: ¿qué son?
EDT (Tiempo de decaimiento temprano)
La región de la curva de desintegración EDT está señalada por los marcadores t1 y t3. Se comprueba si la región de la curva de caída seleccionada tiene una dinámica adecuada para el cálculo del EDT:
L1 – L2 >= 10 dB
L2 – L3 >= margen de ruido
La norma ISO-3382 recomienda establecer un valor de 10 dB para el margen de ruido.
En el caso del método de los impulsos, los valores del nivel de presión sonora entre los puntos t1 (con nivel L1) y t2 (con L2) se aproximan con la línea recta (y = a – x + b) mediante la regresión lineal. Antes de la aproximación, el valor de EDT se calcula utilizando el coeficiente de pendiente «a» según la fórmula
EDT = – 60,0 / a
En el caso del método de decaimiento, el valor de la EDT se calcula según la fórmula
EDT= 6 – (t2 – t1)
RT20 (tiempo de reverberación calculado con una dinámica de 20 dB)
La región de la curva de decaimiento RT 20 está señalada por los marcadores t1 y t4. Se comprueba si la región de la curva de caída seleccionada tiene una dinámica adecuada para el cálculo del RT 20:
L1 – L4 > 5 dB + 20 dB + margen de ruido
La norma ISO-3382 recomienda establecer un valor de 10 dB para el margen de ruido.
En el caso del método de impulsos, los valores del nivel de presión sonora entre los puntos t2 y t3 se aproximan con la línea recta (y = a – x + b) mediante la regresión lineal. El valor de RT 20 se calcula utilizando el coeficiente de pendiente «a» según la fórmula
RT 20 = – 60,0 / a
En el caso del método de decaimiento, el valor de RT 20 se calcula según la fórmula
RT 20 = 3 – (t3 – t2)
RT30 (tiempo de reverberación calculado con una dinámica de 30 dB)
La región de la curva de decaimiento RT 30 está señalada por los marcadores t1 y t4. Se comprueba si la región de la curva de caída seleccionada tiene una dinámica adecuada para el cálculo del RT 30:
L1 – L4 > 5 + 30 dB + margen de ruido
La norma ISO-3382 recomienda establecer un valor de 10 dB para el margen de ruido.
En el caso del método de impulsos, los valores del nivel de presión sonora entre los puntos t2 y t3 se aproximan con la línea recta (y = a – x + b) mediante la regresión lineal. El valor de RT 30 se calcula utilizando el coeficiente de pendiente «a» según la fórmula
RT 30 = – 60,0 / a
En el caso del método de decaimiento, el valor de RT 30 se calcula según la fórmula
RT 30 = 2- (t3 – t2)
¿Cómo se mide el tiempo de reverberación RT60?
Según la norma ISO 12683-1, el RT 60 es el tiempo en segundos necesario para que la presión sonora de una sala disminuya en 60 dB tras el cese de la fuente sonora. Las palabras clave de esta frase explican que para medir el tiempo de reverberación se utiliza un sonómetro y una fuente sonora.
Las posiciones de la fuente deben situarse en el lugar en el que normalmente se encontrarían las fuentes sonoras naturales de la sala. Se utilizará un mínimo de dos posiciones de fuente. La altura del centro acústico de la fuente debe ser de 1,5 m sobre el suelo.
Siguiendo los procedimientos de la ISO, las posiciones de los micrófonos deben estar en posiciones representativas de las posiciones en las que normalmente se encontrarían los oyentes. Para las mediciones del tiempo de reverberación, las posiciones de medición deben muestrear todo el espacio. Las posiciones de los micrófonos deberán estar separadas al menos por media longitud de onda, es decir, una distancia de unos 2 m para la gama de frecuencias habitual. La distancia entre cualquier posición del micrófono y la superficie reflectante más cercana, incluido el suelo, debe ser de al menos un cuarto de longitud de onda, es decir, aproximadamente un metro.
Para la medición del tiempo de reverberación, puede ser útil evaluar los materiales de las superficies limítrofes, así como cualquier elemento suspendido, en cuanto a sus coeficientes de absorción y propiedades de difusión.
¿Es práctica una diferencia de 60 dB?
Cuando la condición dinámica de 60 dB es difícil de obtener, el tiempo de reverberación (RT 60) se obtiene utilizando el coeficiente de pendiente de la curva de decaimiento. El tipo de definición a partir del cual se calcula el coeficiente de pendiente (EDT, RT 20, RT 30) depende de la diferencia entre el nivel de ruido de fondo y el nivel de la fuente sonora. Si la diferencia de nivel es superior a 45 dB, el parámetro RT 60 puede calcularse utilizando tres definiciones: EDT, RT 20 y RT 30.
Método de las ondas sonoras estacionarias
El método de las ondas estacionarias utiliza un altavoz para producir ondas estacionarias en un tubo con el material de ensayo. El coeficiente de absorción puede determinarse midiendo la diferencia entre las presiones sonoras máxima y mínima mediante un micrófono que se desplaza por el eje del tubo. El método de las ondas estacionarias requiere pequeñas muestras de material, pero ofrece resultados reproducibles.
Una onda estacionaria se forma cuando la energía acústica está presente en el sistema, se produce una reflexión en las superficies límite y el recorrido sonoro respectivo es igual a la media longitud de onda (la media longitud de onda debe caber entre las superficies límite).
Bandas de frecuencia RT60
En esta parte de la norma ISO 3382 se describen dos métodos para medir el tiempo de reverberación: el método del ruido interrumpido y el método de la respuesta al impulso integrada. Ambos métodos tienen el mismo valor esperado. La gama de frecuencias depende del objetivo de las mediciones. Cuando no se requieran bandas de frecuencias específicas, la gama de frecuencias debe cubrir al menos de 250 Hz a 2000 Hz para el método de encuesta (impulso). El método de precisión requiere una gama de frecuencias de 125 Hz a 4000 Hz cuando se mide el RT60 en 1/1 octava. Para la medición de RT60 en 1/3 de octava se requiere un rango de 100 Hz a 5000 Hz.
Utilización del método de respuesta al impulso integrado
La respuesta al impulso desde la posición de una fuente hasta la posición de un receptor en una sala es una cantidad bien definida que puede medirse de diversas maneras (por ejemplo, utilizando disparos de pistola, impulsos de chispa, ráfagas de ruido, chirridos o MLS como señales).
La fuente de impulsos deberá ser capaz de producir un nivel de presión sonora de pico suficiente para garantizar una curva de decaimiento que comience al menos 35 dB por encima del ruido de fondo en la banda de frecuencia correspondiente. Si se va a medir T30, es necesario crear un nivel al menos 45 dB por encima del nivel de fondo.
Se pueden utilizar señales sonoras especiales que proporcionan la respuesta al impulso sólo después de un procesamiento especial de la señal de micrófono grabada (véase la norma ISO 18233). Esto puede proporcionar una mejor relación señal/ruido. Pueden utilizarse barridos sinusoidales o ruido pseudoaleatorio (por ejemplo, MLS) si se cumplen los requisitos del espectro y las características direccionales de la fuente.
Resultados del RT60
Los tiempos de reverberación evaluados para cada frecuencia de medición se trazarán en forma de gráfico y se indicarán en una tabla. Las frecuencias nominales de la banda media para las bandas de octava según la norma IEC 61260 deben marcarse en el eje de frecuencias. Puede calcularse un tiempo de reverberación de una sola cifra, T30mid, promediando T30 en las bandas de octava de 500 Hz y 1 000 Hz; también puede utilizarse T20, mid-ma. Alternativamente, se pueden tomar los promedios de las seis bandas de un tercio de octava desde 400 Hz hasta 1.250 Hz.
Informe RT60
El informe de la prueba debe incluir la siguiente información
- una declaración de que las mediciones se han realizado de conformidad con esta parte de la norma ISO 3382
- el nombre y la ubicación del local ensayado
- un croquis de la sala con indicación de la escala;
- el volumen de la sala; si la sala no está completamente cerrada, deberá explicarse por qué no lo está;
- en el caso de las salas de oratoria y de música, el número y el tipo de asientos, por ejemplo, si están tapizados o no, si se dispone de la información, el grosor y el tipo de tapizado, el tipo de material de revestimiento (asientos porosos o no porosos, elevados o rebajados) y qué zonas del asiento están cubiertas
- una descripción de la forma y el material de las paredes y el techo
- el estado o estados de ocupación en el momento de la medición, así como el número de ocupantes
- el estado de cualquier equipo variable, como cortinas, un sistema de megafonía, sistemas electrónicos de mejora de la reverberación, etc.
- si la cortina de seguridad o las cortinas decorativas estaban subidas o bajadas en los teatros;
- una descripción del mobiliario del escenario, incluido cualquier recinto de la sala de conciertos, si procede
- la temperatura y la humedad relativa de la sala en el momento de la medición
- una descripción de los aparatos de medición, las fuentes utilizadas, los micrófonos empleados y si se utilizaron grabadoras
- descripción de la señal sonora utilizada
- detalles de las posiciones de las fuentes y de los micrófonos, preferiblemente mostrados en un plano, junto con las alturas de las fuentes y de los micrófonos
- fecha de la medición y nombre de la organización de medición.
