Diseño y validación acústica de un modelo geométrico para el estudio acústico de la sala de concierto El Sol (Madrid)

Abstract

En este proyecto se procede a evaluar los parámetros acústicos de la sala de conciertos El Sol, con el objetivo de estudiar cómo es la escucha en las diversas zonas de audiencia, para más tarde proponer una mejora mediante la realización y validación de un modelo geométrico. Para ello primero se definen los parámetros acústicos que se han considerado representativos para la caracterización de este tipo de recintos. Luego se llevan a cabo medidas in situ mediante el software DIRAC, y en cumplimiento con la norma UNE-EN ISO 3382-1:2009 [1]. Se realizan las mediciones con dos tipos de fuentes, una omnidireccional y calibrada, y con el sistema de refuerzo sonoro de la propia sala. Después se lleva a cabo un proceso de exclusión de los datos menos representativos, se promedian para obtener los valores generales de los parámetros y se realiza un pequeño análisis de estos para hacernos una idea de cómo es la acústica de la sala. En el siguiente punto se realiza a partir de los planos de la sala un modelo geométrico mediante el software EASE (Enhanced Acoustic Symulator for Engineers). Para ello se estudian y toman los datos de los materiales de la sala y también del sistema de refuerzo sonoro. En este programa se asignan materiales a cada superficie en función de sus coeficientes de absorción y difusión. Con uno de los módulos de EASE se simulan los altavoces y todos los filtros electrónicos por los que pasa la señal. Una vez realizado el modelo, se valida en comparación con los datos obtenidos de las mediciones, utilizando el parámetro del tiempo de reverberación, y se ajusta para que los resultados de la simulación sean lo más representativos posibles de la realidad. También se realiza una comprobación subjetiva de la escucha en la sala mediante auralizaciones. Con el modelo geométrico validado se realiza un análisis de los parámetros de la sala y se comparan con los recomendados por la norma. Se estudia también los condicionantes arquitectónicos de la sala en busca de soluciones para las deficiencias encontradas en el apartado anterior y, finalmente, se proponen varias modificaciones con el objetivo de mejorar la escucha tanto general, como de puntos localizados de audiencia. Se obtiene al final que la escucha en un principio no es mala, y se recomienda aumentar el tiempo de reverberación e incluir un altavoz más al sistema para cubrir una zona determinada.
Abstract:
In this project, the acoustic parameters of El Sol concert hall are evaluated, with the aim of studying how listening is in the different audience areas, and later proposing an improvement through the design and validation of a geometrical model. For this purpose, the acoustic parameters that have been considered representative for the characterization of this type of enclosures are defined. Then, measurements are accomplished in situ using DIRAC software and in compliance with UNE-EN ISO 3382-1:2009 [1]. The mensuration is made with two types of sources, an omnidirectional and calibrated, and with the sound reinforcement system of the room itself. Afterwards a process of exclusion of the fewer representative data is carried out, then they are averaged to obtain the general values of the parameters and a small analysis of these is executed to get an idea of how the acoustic of the room is. In the following point, a geometrical model is made from the room's maps using EASE (Enhanced Acoustic Simulator for Engineers) software. For this purpose, the data of the room's materials and also the sound reinforcement system data are obtained and studied. In this program, materials are assigned to each surface according to their absorption and diffusion coefficients. One of the EASE modules simulates the loudspeakers and all the electronic filters through which the signal passes. Once the model is made, it is validated against the data obtained from the measurements, using the reverberation time parameters, and is adjusted so that the simulation results are as representative as possible. A subjective check of the listening in the room is also accomplished by auralizations. With the validated geometric model, an analysis of room's parameters is performed and compared with those recommended by the law.
The architectural conditions of the room are also studied in search of solutions to the deficiencies found in the previous section and, finally, several modifications are proposed with the aim of improving both general listening and localized points of audience. At the end of the process, the results of the listening are not bad at first, but it is recommended to increase the reverberation time and include one more loudspeaker in the system to cover a certain area.