Agustín Arias's profile

Acoustic conditioning - Hall 'P'

Salón 'P'
Hall 'P'
Proyecto de acondicionamiento acústico y refuerzo sonoro
Acoustic conditioning and sound reinforcement project

Edificio histórico valorado y protegido
Protected and valued historical building
Volumen: 1980 m3
Estado: Proyecto
Ubicación: Ciudad de Buenos Aires, Argentina
Diseño acústico: Agustín Y. Arias
Fecha de entrega: Abril de 2019


Volume : 1980 m3
Status: Project
Location: City of Buenos Aires, Argentina
Acoustic design: Agustín Y. Arias
Deadline: April 2019
El desafío acústico
The acoustic challenge
El salón es un espacio destinado principalmente a la celebración de reuniones, eventos gubernamentales y ruedas de prensa. Sin embargo, no fue diseñado para llevar a cabo estas actividades, ya que hasta 1980 funcionó como un comedor. Al estar revestido principalmente con materiales "duros" (reflectantes), el campo sonoro es considerablemente reverberante, lo cual perjudica la correcta comprensión de las palabras por parte de los oyentes durante los eventos. Sus paredes revestidas principalmente de mármol, piso de madera y techo de vitral, dejan poco margen para llevar a cabo un tratamiento óptimo. Además, este es un recinto con valoración histórica, dónde por lo general resulta imposible alterar la estética del mismo. El desafío de este trabajo es, por un lado, reducir el tiempo de reverberación para mejorar la inteligibilidad de la palabra procurando una mínima intervención sobre las superficies del salón. Por otro lado, se plantea un nuevo sistema electroacústico con altavoces diseñados para este tipo de espacios.
The hall is a space intended mainly for holding meetings, government events and press conferences. However, it was not designed to carry out these activities, since until 1980 it functioned as a dining room. As it is mainly coated with "hard" (reflective) materials, the sound field is considerably reverberant, which impairs the correct understanding of words by listeners during events. Its mainly marble-clad walls, wooden floor and stained glass ceiling, leave little room for optimal treatment. In addition, this is a site with historical value, where it is generally impossible to alter its aesthetics. The challenge of this work is, on the one hand, to reduce the reverberation time to improve the intelligibility of the word, ensuring minimal intervention on the surfaces of the room. On the other hand, a new electroacoustic system is proposed with speakers designed for this type of space.
El diagnóstico
The diagnosis
El primer paso de toda reforma acústica es obtener un diagnóstico de la situación actual del recinto. En este sentido, se llevó a cabo una instancia de mediciones para determinar los dos principales parámetros acústicos de interés: el ruido de fondo y el tiempo de reverberación mediante la emisión de barridos de tonos.
The first step in any acoustic reform is to obtain a diagnosis of the current situation of the room. In this sense, an instance of measurements was carried out to determine the two main acoustic parameters of interest: the background noise and the reverberation time by emitting sine sweeps.
Ruido de fondo
Background noise
Ruido de fondo. Niveles globales.   Background noise. Global levels.
Sesión de medidas.   Measurements session.
Tiempo de reverberación
Reverberation time
Tiempo de reverneración. Valores globales.   Reverberation time. Global Values.
    Análisis de las mediciones.   Measurements analysis.
Para asignar el perfil de ruido correspondiente a la sala, se debe buscar la curva NC superior más próxima a la curva medida. En este caso, el espectro de ruido se corresponde a la curva NC 40, la cual se encuentra considerablemente por encima de lo recomendado para salas de conferencias.
Los tiempos de reverberación en cada una de las posiciones elegidas no difieren considerablemente entre sí, lo que permite utilizar un único promedio espacial. Este tiempo de reverberación global es del orden de los 3,30 segundos a frecuencias medias, donde predomina la voz humana. Este es extremadamente superior a la recomendación de 0,8 segundos.
Por lo tanto, en su estado actual, el salón es totalmente inapropiado para llevar a cabo actividades donde lo primordial es la inteligibilidad de la palabra.
To assign a noise profile for the room, the upper NC curve closest to the measured curve must be found. In this case, the noise spectrum corresponds to the NC 40 curve, which is considerably above the recommendations for conference rooms.
The reverberation times at each of the chosen positions do not differ significantly from each other, allowing a single spatial average to be used. This global reverberation time is of the order of 3.30 seconds at medium frequencies, where the human voice predominates. This is extremely higher than the 0.8 second recommendation.
Therefore, in its current state, the room is totally inappropriate to carry out activities where the main thing is the intelligibility of the word.
El modelo acústico
The acoustic modeling
El salón fue modelado con un grado "medio" de simplificaciones geométricas. De este modo, las simulaciones acústicas resultantes serán precisas y no consumirán un tiempo de cómputo excesivo a la vez que no se perderán detalles importantes de las superficies principales. En el mismo se observan seis posiciones de escucha (asientos), un área de mapeo sobre la zona central y cuatro altavoces de refuerzo sonoro.
The room was modeled with a "medium" degree of geometric simplifications. In this way, the resulting acoustic simulations will be accurate and will not consume excessive computation time while important details of the main surfaces will not be lost. There are six listening positions (seats), a mapping area on the central area and four sound reinforcement loudspeakers.
Modelo de simulación acústico.   Acoustic simulation model.
Modelo de simulación interactivo.   Interactive simulation model.
A cada superficie se le asignó su respectivo material con sus coeficientes de absorción. Luego se simuló el tiempo de reverberación según la fórmula de Sabine (recintos difusos) y se lo comparó con el medido, encontrando una alta correlación entre ambos. De este modo el modelo se consideró "calibrado".
Each surface was assigned its respective material with its absorption coefficients. Then the reverberation time was simulated according to Sabine's formula (diffuse enclosures) and compared with the measured one, finding a high correlation between both. Thus the model was considered "calibrated".
Tiempo de reverberación simulado
Simulated reverberation time
Tiempo de reverberación. Medición vs. Simulación.  Reverberation time. Measurement vs. Simulation.
Los principales parámetros acústicos a evaluar mediante simulaciones son: tiempo de reverberación según la fórmula de Eyring (utilizada una vez incorporados los materiales absorbentes) y el método de Schroeder (a partir de los reflectogramas generados mediante el trazado de rayos), claridad de la voz (C50), índice de transmisión de la palabra (STI) y respuesta en frecuencia.
The main acoustic parameters to be evaluated through simulations are: reverberation time according to the Eyring formula (used once the absorbent materials have been incorporated) and the Schroeder method (from reflectograms generated by ray tracing), voice clarity (C50), speech transmission index (STI) and frequency response.
La propuesta acústica y electroacústica
The acoustic and electroacoustic proposal

Con el objetivo de agregar absorción para disminuir el tiempo de reverberación, pero sin intervenir las paredes del salón, se diseñaron paneles fono-absorbentes móviles que permiten formar un entorno semicerrado en la zona de reuniones. Constan de un bastidor de madera rellenos con lana de vidrio de alta densidad con velo de vidrio, cubiertas por una tela de hilado fino con un diseño acorde a la estética del lugar. El piso fue cubierto en su totalidad con una alfombra de alto tránsito.
With the aim of adding absorption to reduce the reverberation time but without treating the walls, mobile sound-absorbing panels were designed that allow to form a semi-closed environment in the meeting area. They consist of a wooden frame filled with high-density glass wool with a glass veil, covered by a fine-spun fabric with a design according to the aesthetics of the place. The entire floor was covered with a high-traffic carpet.
Diseño de paneles fono-absorbentes.  Sound absorbing panel design.
Además, se agregaron cuatro altavoces Tannoy modelo VLS 7 de dispersión vertical contralada. Su diseño permite "focalizar" la emisión sonora hacia la zona de reuniones, minimizando la energía acústica reverberante.
In addition, four Tannoy brand VLS 7 loudspeakers with controlled vertical dispersion were added. Its design makes it possible to "focus" the sound emission towards the meeting area, minimizing reverberant acoustic energy.
Altavoces propuestos.  Proposed loudspeakers.
Los resultados
The results
Tiempo de reverberación con tratamiento acústico
Reverberation time with acoustic treatment
Tiempo de reverberación con tratamiento acústico.  Reverberation time with acoustic treatment.
Estudios acústicos realizados mediante simulación.   Acoustic studies carried out by simulation.
Los resultados indican una considerable mejoría en la calidad de escucha dentro del salón, debido tanto al agregado de absorción sonora como a la forma en la que los paneles acústicos fueron distribuidos. Al “encerrar” la zona de reuniones, se atenúa una gran cantidad de reflexiones paralelas de alta energía provenientes de las paredes. Esto, sumado a la absorción que aporta la alfombra, genera un área acústicamente más “seca” que mejora cualitativamente la calidad de escucha. La energía reverberante también se ve considerablemente reducida debido al control directivo de los altavoces utilizados.

Los resultados de los parámetros son:

            Tiempo de reverberación ≈ 1 segundo a frecuencias medias
            C50 > a 5 dB a frecuencias medias
            STI ≈ 0,75
            Respuesta en frecuencia uniforme en las bandas de interés
The results indicate a considerable improvement in the quality of listening within the room, due both to the added sound absorption and to the way in which the acoustic panels were distributed. By “enclosing” the meeting area, a large number of high-energy parallel reflections from the walls are attenuated. This, added to the absorption provided by the mat, generates an acoustically "drier" area that qualitatively improves the quality of listening. The reverberant energy is also considerably reduced due to the directive control of the speakers used.

The results of the parameters are:

             Reverberation time ≈ 1 second at mid frequencies
             C50 > 5 dB at mid frequencies
             STI ≈ 0.75
             Frequency response uniform in the bands of interest
Las conclusiones
The conclusions
Los resultados obtenidos mediante mediciones están en sintonía con lo previsto: existe un campo difuso excesivamente energético, con un tiempo de reverberación por encima de los 3 segundos a frecuencias medias, donde predomina la voz humana. En estas condiciones, el salón no resulta apto, desde el punto de vista acústico, para llevar a cabo reuniones y conferencias, eventos en los que resulta de suma importancia una correcta inteligibilidad de la palabra.
La propuesta incluye el montaje de 24 paneles fono-absorbentes móviles y cubrir el piso con alfombra de alto tránsito. Esto resultará en una medida efectiva y versátil, ya que los paneles pueden configurarse en diversas posiciones y en cantidad variable según los requerimientos. Otro punto necesario consiste en la instalación de cuatro altavoces del tipo columna, diseñados específicamente para controlar la dispersión del sonido, dirigiéndolo hacia la zona de interés.
De los resultados obtenidos a través de las simulaciones se desprende que la propuesta acústica brinda resultados satisfactorios, logrando mejorar considerablemente la calidad sonora en el interior. Tanto el tiempo de reverberación como los parámetros ligados a la inteligibilidad de la palabra y calidad de la voz, logran adecuarse a las recomendaciones.

The results obtained through measurements are in line with expectations: there is an excessively energetic diffuse field, with a reverberation time above 3 seconds at medium frequencies, where the human voice predominates. Under these conditions, the room is not suitable, from an acoustic point of view, to hold meetings and conferences, events in which correct speech intelligibility is of utmost importance.
The proposal includes the assembly of 24 mobile sound absorbing panels and covering the floor with high traffic carpet. This will result in an effective and versatile measure, since the panels can be configured in different positions and in variable quantity according to the requirements. Another necessary point consists of the installation of four column-type loudspeakers, specifically designed to control the dispersion of the sound, directing it towards the area of ​​interest.

From the results obtained through the simulations, it can be seen that the acoustic proposal provides satisfactory results, managing to considerably improve the sound quality inside. Both the reverberation time and the parameters related to speech intelligibility and voice quality are in line with the recommendations.

Acoustic conditioning - Hall 'P'
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Acoustic conditioning - Hall 'P'

Propuesta de acondicionamiento acústico para un salón de valor histórico nacional

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