Mejorar la acústica de la habitación. Manos a la obra (parte 7)

Qué material acústico compramos, dónde lo colocamos y qué resultados podemos esperar

 

Este artículo forma parte de la serie sobre acústica y tratamiento acústico de un recinto.

Es muy importante que leas toda la serie para tener al menos la información básica, pero sobre todo es importante que leas el artículo anterior donde comenzábamos a estudiar la habitación y las opciones que teníamos para su tratamiento acústico.

Vamos pues con el tratamiento acústico de la sala de ejemplo.

 

1.- Elegir la zona dentro de la sala

En este ejemplo vamos a elegir una posición alejada de la ventana y de la puerta.

 

Tratamiento acústico de una habitación - Antes

 

El micrófono estará a un tercio aproximadamente del largo de la sala y a un tercio también del ancho. Intentamos evitar el centro geométrico de la sala, donde suele haber más influencia de los modos propios.

Lo de situarnos a un tercio del ancho probablemente no tendrá ningún efecto apreciable. Se trata de evitar modos de resonancia localizados en ciertas posiciones de la sala, pero sin medir no vamos a estar seguros de dónde están localizados. Al menos intentamos evitar los máximos del las ondas estacionarias que ‘viven’ entre las paredes laterales.

 

El patrón polar del micrófono nos va a permitir rechazar bastante bien el ruido ambiente de la calle y las reflexiones que lleguen desde la parte posterior de la sala.

Hemos elegido un micrófono direccional colocado en la cámara para tener en cuenta el peor escenario.

El micrófono está alejado de la fuente y la relación entre la señal (nuestra voz) y todo lo demás: reverberación, reflexiones directas, modos propios, ruido ambiente, etc. no va a ser tan buena como nos gustaría.

Es decir, en esas condiciones la sala va a tener una influencia bastante grande sobre el sonido que vamos a grabar.

La ventana puede ser un problema, no sólo por el ruido ambiente de la calle, sino porque el cristal es refleja muy bien las ondas de sonido y no vamos a poder colocar paneles sobre la propia ventana.

 

Los grandes olvidados son siempre el techo y el suelo.

Son dos superficies reflectantes enormes, paralelas, y suelen ser la dimensión más pequeña de la sala. Por lo tanto las resonancias problemáticas con frecuencias más altas van a estar relacionadas con esta separación techo-suelo.

Lo ideal sería colocar algún tipo de falso techo flotante con material absorbente, pero todo lo que sea trabajar con el techo es complicado.

 

 

2.- Elegir material absorbente

Queremos un material que tenga un buen coeficiente de absorción en baja frecuencia.

Las frecuencias altas son más fáciles de controlar, prácticamente cualquier material poroso las va a absorber.

No vamos a comprar ‘trampas de graves’ de espuma acústica. Su eficiencia en baja frecuencia es similar a la que tendría un panel separado de la pared y en general son muy caras para lo que realmente ofrecen.

Vamos a intentar hacer un presupuesto rápido orientativo, primero con espuma de poliuretano o similares.

Voy a mirar algunos paneles de espuma acústica que me parecen interesantes (lo estoy haciendo sobre la marcha mientras escribo el artículo). Por ejemplo:

 

Skum Kino BT (posición angular en esquina)
Nos ofrece, según el fabricante un coeficiente de 0.91 a 125Hz, y absorción total para frecuencias por encima. Sería un comportamiento similar a una ‘trampa de graves’ de espuma acústica, pero en un formato más manejable.
Precio kit: 140 euros | 4 piezas | 1.44 m2 en total

Podríamos colocar 3 piezas por esquina en 2 de las esquinas, otras 2 piezas en una de las esquinas del fondo y dejar libre la esquina de la puerta. Serían 2 kits: 280 euros.

Tendríamos cubiertos unos 3 m2  (de los 16 m2 que habíamos estimado inicialmente)

 

Skum tiene paneles fabricados con fibra de poliéster, de 120 x 60 x 4 cm, con un precio de unos 30 euros por unidad (0.72 m2).

Coeficiente de absorción:

125 Hz 250 Hz 500 Hz 1 kHz 2 kHz 4 kHz
0.24 0.52 0.83 0.95 1.00 1.05

La absorción es bastante buena, un poco mejor incluso que la espuma de poliuretano de espesor similar.

Para cubrir unos 10 m2 necesitaríamos 14 paneles, unos 400 euros en total.

 

Por ejemplo, por comparar,  si miramos alguna de las planchas de espuma de poliuretano de 50mm de grosor:

125 Hz 250 Hz 500 Hz 1 kHz 2 kHz 4 kHz
0.12 0.26 0.51 0.83 0.98 0.99

 

La tabla de absorción anterior se corresponde con uno de los paneles de 95 x 95 cm con acabado en forma piramidal. El pack de 8 unidades (7.2 m2) serían unos 150 euros.

Con 2 paquetes tendríamos más de 14 m2 por unos 300 euros.

Pero hay que tener en cuenta también que la eficiencia es menor. A 250 Hz tendríamos unos 4 m2 de área de absorción efectiva. Mientras que con los paneles de fibra de poliéster tendríamos unos 5 m2 de área efectiva a esa frecuencia.

 

Recuerda que separando los paneles de la pared conseguimos aumentar el coeficiente de absorción a más baja frecuencia. Podríamos ganarle algo de rendimiento a estos paneles colocándolos sobre alguna estructura que los separe de la pared, por ejemplo entre 8 y 10 cm.

 

Vamos a ver también la opción de usar lana de roca y hacer nuestros propios paneles.

Como ocurre con la mayoría de los materiales porosos densos, la eficiencia depende del grosor y de la densidad, pero el grosor suele ser el factor más importante.

La lana de roca es un material de construcción y relativamente barato. La podemos encontrar en paneles de 135 x 60 x 4 cm, y el precio estaría en menos de 3 euros por metro cuadrado.

Si queremos un grosor de 8cm para aumentar la eficiencia en bajas frecuencias utilizaríamos 2 paneles de lana de roca por cada panel acústico.

Coeficientes de absorción orientativos para 40mm y 80mm (dependerán de la densidad, pero la variación es pequeña)

125 Hz 250 Hz 500 Hz 1 kHz 2 kHz 4 kHz
0.2 0.4 0.8 0.9 1 1
0.3 0.7 1 1 1 1

 

Si quisiéramos cubrir los 16 m2 que estimamos inicialmente, el coste total estaría entre los 50 y los 100 euros (sólo la lana de roca).

Pero hay que tener en cuenta que para esta solución necesitamos hacer o encargar la estructura de los paneles (en madera por ejemplo) y hay que tapizarlos con tela para evitar que la lana de roca esté en contacto directo con el aire.

Por lo tanto hay que valorar: el coste del material incluyendo madera, tela, etc., el tiempo que vamos a dedicar, la estética del producto final, la facilidad a la hora de colocar los paneles…  No es tan sencillo como elegir lo más barato y a correr.

Si tu presupuesto te lo permite, creo que la opción con espumas de poliuretano o similares es lo más simple y estéticamente es lo que mejor va a quedar. Hay cientos de opciones de formatos, formas y acabados.

La forma exterior: tipo huevera, piramidal, imitando la forma de difusores… No vale para nada o no va a suponer ninguna diferencia apreciable. Elige por el grosor del material poroso. La forma: la que mejor encaje con tus gustos o con el diseño de tu sala.

También podemos comprar paneles de lana de roca o materiales similares ya fabricados, con un acabado profesional.

 

Y también podemos construirlos nosotros mismos, a partir de lana de roca o algún tipo de espuma acústica. En España por ejemplo se utiliza en construcción un material llamado copopren, que es básicamente espuma acústica (plancha cohesionada de partículas de poliuretano).

El coeficiente de absorción para copopren con 100 kg/m3 de densidad y espesores de 20mm y 40mm:

125 Hz 250 Hz 500 Hz 1 kHz 2 kHz 4 kHz
0,07 0,15 0,36 0,79
0,16 0,46 0,91 0,94

 

Es un poco menos eficiente que la lana de roca y algo más caro, podría estar por los 7-8 euros por metro cuadrado, pero depende mucho de dónde lo compremos. Digamos que 10 euros por metro cuadrado como media.

Tendríamos que usarlo como relleno para nuestros paneles porque estéticamente no nos serviría para colocarlo a la vista.

 

Otro material que podría ser interesante es el que está hecho con fibras de algodón reciclado, prensado / aglomerado con resina. Los que conozco son por ejemplo Epotex o los de Geopannel.

No he encontrado medidas de coeficiente de absorción fiables. El comportamiento creo que sería similar al de la espuma acústica de poliuretano.

 

Los paneles hechos con toallas, ropa vieja, con material textil en general… El problema con este tipo de materiales es que no se puede saber de antemano qué coeficiente de absorción vamos a conseguir y tampoco a partir de qué frecuencias van a ser efectivos.

Probablemente a media y alta frecuencia tendrán un coeficiente de absorción aceptable. Pero en los materiales porosos necesitamos densidad y grosor, sobre todo para que sean efectivos a medias y bajas frecuencias.

Si todo el tratamiento lo basamos en absorción con material textil, al final tendremos el mismo problema que con los paneles de espuma acústica cutres (sin grosor ni densidad): la bola de graves, es decir, una sala seca en alta frecuencia (poca reverberación) pero muy viva en baja frecuencia (mucha reverberación + modos propios)

 

Resumen: cada uno tiene que tomar la decisión sobre el material que más le interesa por presupuesto, tiempo, cuestiones estéticas, etc.

Lo importante es que esa decisión la tenemos que hacer con criterio. No hay soluciones mágicas y no suele ser buena idea basar las decisiones en intuiciones o experimentos.

 

En este ejemplo vamos a elegir la opción de paneles fabricados por nosotros mismos basados en lana de roca semirrígida. No es ni mejor ni peor opción que otras, es simplemente una opción.

 

 

3.- Preparar el material

No vamos a entrar en los detalles de la construcción de los paneles.

No tienen ningún misterio porque el elemento ‘activo’ es el propio material, la lana de roca.

El marco de madera y el tapizado es para conseguir un panel que se pueda colocar con facilidad en la pared y para que la lana de roca no esté en contacto directo con el aire.

Hay muchos tutoriales en youtube. La lana de roca puede irritar la piel al manipularla directamente: es importante usar guantes y mascarilla. Luego una vez que está en el panel, protegida por el marco y la tela de tapizado no hay ningún problema.

Aprovecharíamos el tamaño estándar de las placas de lana de roca. Los paneles tendrán un tamaño de unos 140 x 65 cm.

Vamos a usar dos placas de lana de roca de 40mm por panel.

De esta forma tenemos un grosor de 80mm de material absorbente.

Además vamos a dejar una separación en la parte posterior para aumentar la efectividad a frecuencias más bajas. El panel tendrá un grosor de 12 cm. Si los puedes hacer más gruesos, de 14, 16cm… aumentaría un poco más la eficiencia a bajas frecuencias (también van a ocupar más los paneles dentro de la sala)

 

En total vamos a hacer 14 paneles (necesitaremos 28 placas de lana de roca)

Recuerda que estamos contemplando un ‘peor escenario’: una habitación pequeña desde el punto de vista acústico, pero que podría corresponder a un salón, que está completamente vacía y con paredes desnudas.

 

No vamos a usar trampas de graves inicialmente. Vamos a colocar paneles en 3 de las esquinas, en oblicuo, para aumentar la separación y rascar más en baja frecuencia.

Para las medidas del panel, el material absorbente quedaría en las esquinas a unos 30 cm separado de la pared en el punto central. Es muy probable que tengamos una buena absorción en la zona de los 100Hz y algo de absorción en frecuencias más bajas.

 

Esos paneles los podríamos hacer un poco más altos para intentar cubrir más esas esquinas. Hay que tener en cuenta que en muy baja frecuencia interesa rascar lo máximo posible.

Sin embargo, por simplificar un poco vamos a quedarnos con un único diseño de panel.

Tendremos 14 paneles iguales que distribuiremos por la sala.

 

¿Vale la pena hacer esquineras rellenas de lana de roca? 

Es decir, la versión de las ‘trampas de graves’ triangulares de espuma acústica, pero con lana de roca.

La eficiencia va a depender en este caso de la separación de la pared, no tanto de si todo ese espacio está relleno o no.

Para las frecuencias con longitud de onda pequeñas la absorción va a ser total en cualquier caso y para las de longitud de onda más grande interesa sobre todo el trozo de material que coincide con un cuarto de longitud de onda.

La diferencia de rendimiento va a ser pequeña. Quizás en esas frecuencias medias bajas, justo donde el coeficiente de absorción comienza a decaer, se consiga un poco más de absorción.

Pero por otra parte hacer la esquinera con lana de roca nos llevaría más trabajo: hay que cortar la lana en triángulos, una estructura exterior un poco más compleja…

Como siempre, se trata de encontrar un equilibrio.

 

 

4.- Distribución de paneles

Los paneles van a cumplir varias funciones.

Para reducir la reverberación lo único que importa es la superficie de absorción efectiva, da más o menos igual dónde coloquemos los paneles.

Para eliminar las reflexiones directas y los ecos flotantes sí nos tenemos que fijar en la posición del micrófono y de la fuente de sonido.

Podemos trazar por geometría las reflexiones directas.

 

Tratamiento acústico de una habitación - Geometría reflexiones

 

En esta sala tenemos un punto problemático en la zona de la ventana. No nos coincide con una reflexión directa, pero esa zona no la vamos a poder cubrir con un panel.

Las reflexiones que llegan de la parte posterior de la habitación no son tan importantes porque el patrón polar del micrófono las va a atenuar bastante.

Las reflexiones de la parte de atrás que se reflejan en la pared que queda a nuestra espalda (frontal desde el punto de vista del micrófono) las tenemos que controlar en cualquier caso. Esa pared sí es importante y es donde vamos a colocar más paneles.

Es también muy importante tener en cuenta el techo y el suelo, o cualquier superficie grande como la mesa.

 

Tratamiento acústico de una habitación - Geometría reflexiones

 

La mesa suele ser el elemento que origina la primera reflexión (la primera que llega al micrófono y la que suele tener mayor amplitud).

No hay mucho que podamos hacer de una forma sencilla. No podemos poner ahí un panel absorbente, inclinar la mesa tampoco es sencillo ni práctico… Quizás intentar evitar la mesa vacía, las cosas que coloquemos en la mesa van a actuar como difusores y van a reducir el efecto.

El efecto de esa primera reflexión es un filtrado en peine. Habría que hacer medidas para saber exactamente su impacto real.

En el techo, para evitar la reflexión directa y los ecos flotantes con el suelo o con la mesa, vamos a colocar un par de paneles.

Colocar un falso techo con material absorbente que cubra buena parte del techo de la habitación sería ideal, pero es más complejo y habría que hacer probablemente una pequeña obra para acomodar la iluminación, etc.

 

La distribución final que vamos a elegir para la habitación es la siguiente:

 

Tratamiento acústico de una habitación - Distribución paneles

 

Como habíamos comentado, en tres de las esquinas vamos a colocar paneles en ángulo para tener más separación de la pared y aumentar la eficiencia en baja frecuencia.

 

Tratamiento acústico de una habitación - Distribución paneles

 

Los paneles para el techo pueden ir sujetos con 4 puntos de anclaje por panel. Lo más sencillo es dejarlos como paneles flotantes utilizando alambre fino o hilo de nylon.

Si no nos queremos complicar, podríamos sustituir esos paneles por espuma acústica de cierto grosor, a partir de 60mm podría estar bien para intentar que tuviera algo de efecto en baja frecuencia.

La espuma acústica la podríamos colocar con adhesivo en el techo.

 

 

Tratamiento acústico de una habitación - Distribución paneles

 

 

5.- Puntos problemáticos y mejoras

¿Tendríamos ya una acústica perfecta?

No, ninguna sala tiene una acústica perfecta.

Tendríamos una zona de grabación bastante controlada: primeras reflexiones, ecos y reverberación.

La mesa puede ser un punto problemático, tendríamos que hacer pruebas de grabación con y sin mesa para ver su efecto real.

La ventana también podría generar algunas reflexiones.

Entrarían por la parte lateral del micrófono,  en la que tenemos algo de atenuación y no deberían crearnos muchos problemas.

Los modos propios de la sala suelen ser el principal quebradero de cabeza, una vez que hemos eliminado parte de la la reverberación y los ecos más evidentes.

Sin hacer mediciones es imposible saber si nos está afectando alguna resonancia. De todas formas si notamos algo raro en los graves, en ese rango de los 75 a los 150 Hz, las resonancias tienen normalmente todas las papeletas.

Podríamos probar a mover un poco el micrófono, medio metro a izquierda, derecha, arriba o abajo, para ver si notamos diferencia. Recuerda que los patrones de resonancia, las ondas estacionarias, ocupan posiciones ‘fijas’ en el espacio interior de la habitación.

Si vemos que hay un modo resonante que nos está afectando mucho: por ejemplo si corresponde a una frecuencia que afecta mucho al timbre de la persona que habla… y no conseguimos nada cambiando ligeramente la posición…

Entonces tendríamos que hacer medición para tener una idea más clara de qué frecuencia es, y si corresponde efectivamente con alguno de los modos propios. Y como último recurso veríamos la opción de comprar algún tipo de resonador para atenuar un poco sus efectos.

 

¿Alfombra o moqueta para el suelo?

Una moqueta o una alfombra sólo tienen cierto efecto absorbente en alta frecuencia, por encima de los 2kHz tendrían algo de absorción.

Para los medios y los graves la moqueta es transparente, como si no estuviera.

Entonces tenemos el riesgo de dejar la sala muy seca en alta frecuencia, sin brillo, mientras que en frecuencias medias tendríamos algo de reverberación (hemos bajado con los paneles) y en baja frecuencia tendríamos los niveles más altos.

Esto siempre va a ser así con los graves, pero si la dejamos muy seca por las altas frecuencias vamos a notar más esa bola de graves y digamos que la acústica va a estar menos compensada.

Aquí ya entraríamos en cuestiones más sutiles, que quizás ni se lleguen a apreciar en la práctica.

 

¿Cortinas acústicas?

Las cortinas acústicas tienen un comportamiento similar que las alfombras en cuanto a la capacidad de absorción del material.

La ventaja de las cortinas es que las ondulaciones hacen que el grosor y la superficie efectiva sea mucho mayor.

Es decir, lo que interesa es que la cortina esté muy plegada, con muchas ondulaciones.

De esa forma la cortina tiene una efectividad mucho mayor sobre frecuencias para las que una alfombra o una moqueta es totalmente transparente.

No van a alcanzar la efectividad de un panel absorbente, pero son una buena opción para cubrir superficies como ventanas o incluso paredes si no tenemos otra opción.

Otra ventaja de las cortinas es que cuando hemos terminado la grabación las podemos apartar para que entre la luz de la ventana.

Cualquier cortina de tejido grueso podría valer como cortina acústica. De todas formas las cortinas acústicas que se venden como tal no son caras y van a ser un poco más efectivas.

 

¿Paneles móviles?

Esta podría ser otra opción interesante. Algunos de los paneles los podríamos hacer con algún tipo de soporte o pie para que se puedan colocar en vertical sobre el suelo directamente.

Si tu zona de grabación va a cambiar mucho, por ejemplo si vas a tener una zona para streaming, otra zona para grabar mientras tocas un instrumento, etc. esos paneles ‘comodín’ te pueden ayudar.

Ten en cuenta también que si ya es difícil ajustar la acústica para una zona concreta de la sala, hacerlo así a ojo con paneles móviles no es algo que vaya a funcionar siempre.

Pero por ejemplo para cubrir ciertas reflexiones que aparezcan claramente al cambiar de posición sí podrían ser útiles.

 

 

 

Parte 8 – Convivir con la acústica que tenemos

¿Qué ocurre si no tenemos la posibilidad de hacer un tratamiento acústico? ¿O si después de hacer un tratamiento básico seguimos teniendo algunos problemas?.

Cómo grabar sonido en una sala con mala acústica