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Fusión y función: El arte de construir salas acústicas

Keith Yates y su equipo han estado diseñando salas de proyección y teatros privados por más de 26 años para diversos clientes internacionales.

Keith Yates Design (KYD) trabaja de manera individual con cada cliente para crear espacios donde se optimice la acústica, la arquitectura, la calidad del aire interior y el control de la iluminación, en una habitación diseñada estéticamente sin sacrificar la función real de la habitación. 

El objetivo es crear un entorno en el que tanto la forma como la función puedan coexistir en armonía.

“No solo se trata de las cosas que elevan la experiencia de que estás allí, también se trata de abordar las decenas de cosas que conspiran para disminuirla o prevenirla”. Mark Glazier, director de desarrollo comercial

KYD no vende ni instala equipos de audio y video, su participación abarca desde el diseño básico arquitectónico, acústico, electroacústico y audiovisual en su paquete esencial, el modelado y la optimización por computadora integrales en sus proyectos Red, hasta la experiencia teatral completa que impulsa el límite de última generación en sus proyectos Black Label. 

En esta nota de aplicación nos adentraremos en el diseño de una sala para Rob Hahn, un director de fotografía jubilado.

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El concepto de teatro Hahn

Todos los proyectos de KYD comienzan con el mandato de maximizar las señales visuales y sonoras con la proporción de ruido.

Como marco de referencia (usando criterios de ruido, curvas balanceadas (NCB) como estándares de medición), el paquete Essentials especifica NCB 15, el mismo nivel de ruido de fondo que los principales estudios de grabación; Red especifica NCB 10 y Black Label especifica NCB 5 pero apunta a NCB 0 o menos.

Posteriormente, se agregan requisitos adicionales del cliente. El teatro Hahn, por ejemplo, está intercalado entre dos fuentes de ruido de baja frecuencia potencialmente intrusivas: el motor de la puerta del garaje y el ruido del vehículo debajo y un enorme sistema de calefacción, ventilación y aire acondicionado en el ático de arriba.

 

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Especificaciones para uno de los doce tipos de paredes diferentes.

Además del ruido que ingresa al teatro, se tiene que evitar que los graves profundos escapen al dormitorio principal a solo 18 pies de distancia, donde su esposa quería dormir sin molestias incluso durante War of the Worlds o Apocalypse Now a niveles teatrales. 

Esto fue particularmente difícil dado el sistema UberSub patentado de KYD que puede generar sonidos sordos y sonidos infrasónicos a 125 – 133 dB, muy por debajo de 10 Hz.

HVAC – ¿Acogedor y... limpio?

El diseño del sistema HVAC va más allá de simplemente mantener una temperatura y niveles de humedad cómodos. 

Las corrientes, el campo de velocidad, los gradientes térmicos y el ‘envejecimiento’ del aire se modelan internamente en el software de dinámica de fluidos computacional (CFD) para cumplir con sus estándares IAQ y garantizar que el dióxido de carbono relacionado con la respiración y otros ‘bio-efluentes’ humanos sean rápidamente alejados de la audiencia. 

Esto es particularmente importante en los teatros privados porque normalmente están sellados herméticamente para evitar la transmisión de ruido; están rellenos con materiales emisores de compuestos orgánicos volátiles y blandos (COV); tienen altas densidades de ocupantes y carecen de ventanas o luz solar para inhibir el crecimiento microbiano.

Yates bromea diciendo que “demasiados sistemas de cine en casa equivalen a una placa de Petri grande y costosa con un televisor ruidoso”. En los proyectos Black Label, el objetivo es de 7 a 10 cambios de aire filtrado por HEPA por hora, con aire fresco del exterior que representa del 30 al 50 % de ese volumen de aire.

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Configuración de la técnica de medición de potencia coherente de dos micrófonos.

Ruido de suelo y acústica de la sala

Una vez que se aprobaron el concepto y el diseño del teatro Hahn, el modelo 3D se convirtió en elementos finitos y en varios paquetes de simulación acústica. La envolvente de la habitación aislada se ajustó, detalló, dimensionó y emitió como una pila de dibujos de construcción. Los planos son muy detallados y específicos.

Para aislar el teatro del estruendo del garaje de abajo, la estructura tuvo que soportar una plataforma de concreto de seis pulgadas de espesor, dos pulgadas de material aislante, en seguida un piso flotante de concreto reforzado de tres pulgadas de espesor, sobre el cual descansa el armazón interior del teatro. Se especificaron, detallaron, instalaron y probaron doce tipos de paredes diferentes, cada una con diferentes propiedades acústicas. Dos conjuntos de enormes puertas en tándem funcionan como cerraduras de luz y sonido en lugar de solo puertas.

Por supuesto, se ejecuta una prueba para garantizar que la sala alcance sus niveles objetivo. Inicialmente, utilizaron un micrófono de bajo ruido de 1 pulgada de HBK para medir niveles de presión de sonido ultrabajos.

Con él, fueron capaces de medir hasta NCB -1 (el umbral de audición), momento en el que el micrófono estaba limitado por su propio ruido. Recientemente, se ha desarrollado un nuevo método de medición (la técnica de medición de potencia coherente de dos micrófonos). Yates y su equipo regresaron y usaron ese método con dos micrófonos tipo 4179 de HBK, midiendo el teatro Hahn en NCB –6 con el HVAC en alto.

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El aislamiento y la acústica de la sala se comprobaron durante todo el proceso de construcción, incluida una máquina de impactos tipo 3207 de HBK para detectar vibraciones desde arriba.

Una vez construido el armazón de la sala, se instaló una serie compleja de tratamientos acústicos para garantizar que el público recibiera el espectro determinado de sonido reflejado desde los lugares previstos en los momentos planeados.

¿El resultado? Una sala acústica de inmersión total

¿Cuál es el resultado cuando los principales problemas sobre el ruido provienen ahora de las luces? Obtienes las vibraciones infrasónicas más profundas de la película, la claridad, la inteligibilidad del habla, la envoltura del oyente y mucho más que conducen a experiencias inmersivas. Esto lleva a la audiencia a la película e inspira una pasión por el arte. Imagina Das Boot, toda una tripulación atrapada en un submarino, donde todos se detienen, escuchando, esforzándose por escuchar un destructor arriba y en esa quietud, conteniendo la respiración, el único sonido que escuchas es tu propio corazón latiendo ansiosamente junto con el de ellos.

 

Keith Yates, fundador y diseñador principal de proyectos, Keith Yates Design

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Las luces de fondo muestran los altavoces detrás de los materiales acústicamente transparentes

Relación señal-ruido

Lograr la especificación de la relación señal/ruido requiere un enfoque multidisciplinario que incluye:

  • Piso de ruido extremadamente bajo (NCB como estándar de medición).
  • Diseño de habitación aislada.
  • Amplios tratamientos acústicos de absorción y difusión para fomentar una alta claridad de la señal y la inteligibilidad del habla en toda la gama de audición humana.
  • Atención cuidadosa a los patrones y ubicaciones de radiación de los altavoces.
  • Rigurosos protocolos de prueba para garantizar que se cumplan los objetivos de rendimiento durante todo el proceso de construcción.
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