Porqué algunos materiales absorben el sonido

Espuma absorbente de sonido

Ciertos materiales como las gomaespumas, los tejidos gruesos y otros materiales porosos absorben el sonido. Uno de mis primeros encuentros con la acústica fue hace años cuando, habiendo leído sobre experiencias parecidas, me dió por llenar el salón donde teníamos el equipo de música con todas las mantas, almohadas y colchones que encontré por casa con la ayuda de mi madre.

Me senté en la posición de siempre a escuchar el equipo de música, y al encenderlo me quedé muy sorprendido al percibir cómo el sonido había cambiado por completo, ¿Qué estaba ocurriendo?

Cojines absorbentes de sonido

Los cojines que había colocado cubriendo el suelo y los colchones apoyados en las paredes, absorbían el sonido que antes rebotaba en suelo y paredes. Se había perdido la sensación de espaciosidad y la reverberación del salón; ahora el sonido parecía provenir muy focalizado de los altavoces y la música se oía menos fuerte que de costumbre al mismo volumen. La experiencia y haber entretenido mi madre mereció la pena!

 ¿Por qué los materiales atenúan el sonido?

Como vimos en una entrada anterior,  el sonido es la propagación de una perturbación en el aire a través de la vibración de sus partículas. Cuando esta perturbación llega hasta otro medio, por ejemplo al alcanzar un objeto como una pared, ocurren tres cosas: parte de la energía atraviesa la pared, otra parte se refleja, y otra parte se disipa en forma de calor.

Sonido incidiendo en una pared

Toda partícula que está vibrando intenta mover a la partícula siguiente, pero cuando la vibración llega junto a la pared, se encuentra la dificultad añadida de mover las partículas de la pared, cosa que no consigue hacer del todo. Una pequeña parte de la energía se transmite a la pared y la atraviesa, otra parte de la energía rebota y por último otra parte  de ese esfuerzo se transforma en calor, o lo que es lo mismo, se disipa parte del sonido debido a la fricción.

La cantidad de absorción depende de la cantidad de superficie. A más superficie de paredes en la sala, más partículas de aire se encontrarán con el reto de intentar cambiar de medio y más disipación de sonido se produce en forma de calor. Es más, cuantos más objetos hay en la sala, más superficies tendrán que enfrentar las ondas sonoras y más atenuación se producirá.

Esto explicaría porqué las paredes y los objetos atenúan el sonido, pero ¿a que se debía el efecto aun mayor de los cojines, mantas y colchones en la experiencia que hice?

La clave de los materiales porosos, la gran superficie

Detalle de lana de roca

Si nos fijamos muy de cerca, los materiales porosos como los tejidos gruesos, gomaespumas o lanas minerales, tienen una cantidad de superficie inmensa en contacto con el aire cuando este los atraviesa. Imaginemos que desplegamos y sumamos toda la superficie que tienen las fibras internas de la gomaespuma de una almohada o de un pedazo de lana de roca, seguramente saldrían decenas de metros cuadrados!

Esta es, por tanto, la causa de que los materiales porosos absorban más sonido que los no porosos. Cuando el sonido los atraviesa se ha de enfrentar a una cantidad muy grande de superficie que lo atenuará, multiplicando el efecto que tendría la fricción de la superficie de una pared.

Como curiosidad, no todos los sonidos son atenuados de igual manera. Para atenuar sonidos agudos, cuya longitud de onda es corta, será suficiente con capas delgadas de material absorbente. Pero para los sonidos más graves, con mayor longitud de onda, se necesitará progresivamente más superficie, placas de material absorbente más gruesas que hasta podrían ser de decenas de centímetros, por lo que muchas veces se recurre a técnicas alternativas como el uso de resonadores acústicos.

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Acerca de Diego Ena

Desde siempre he tenido un gran interés por los fundamentos y curiosidades del sonido. Durante mis estudios tuve la suerte de poder hacer una especialización sobre audio, y aunque no me dedico profesionalmente a ello, a día de hoy sigo siendo un gran aficionado. Con este blog espero aportar mi granito de arena a la afición por el interesante mundo del sonido.

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