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Comprender los conceptos introducidos en la Parte 1 de este artículo: Propagación de Ondas Sonoras en un Valle (Parte 1)  es crucial para asimilar el análisis más detallado de la Parte 2. La Parte 1 ha sentado las bases para entender el problema de la propagación de ondas sonoras en un valle, y la Parte 2 ampliará estos conceptos. 

Así pues, pasemos directamente al tema y, basándonos en la aproximación nula, avancemos hacia la primera aproximación a la interpretación del problema.

Todas las influencias que intervienen en la propagación de una señal de advertencia quedan excluidas, excepto la geomorfología del terreno. En esta primera aproximación, las propiedades acústicas de las laderas del valle aún no se tienen en cuenta. Se asume que: 

• el valle es rocoso y no presenta grandes desproporciones en su perfil horizontal ni vertical, y 

• aunque las paredes del valle son perpendiculares, el valle forma curvas y meandros. 

La situación se ilustra en la Figura 8. Aún se puede contar con el efecto cañón, suponiendo que el frente de onda sea perpendicular a la pendiente del fondo del valle. En teoría, esto es mucho mejor que en terreno abierto (la condición de referencia), ya que la energía sonora sigue estando enfocada en la dirección deseada. Sin embargo, la distancia desde la fuente aumenta debido a las curvas y, como es bien sabido, la intensidad de la energía acústica disminuye con el cuadrado de la distancia desde la fuente. 

Nuevamente, el vector de la onda sonora debe permanecer paralelo a la pendiente del valle. 

En este caso simplificado, las curvas pronunciadas del valle crean condiciones para la aparición de ecos y reverberaciones debido a múltiples reflexiones internas. En términos simples, cuando una onda sonora choca con las curvas, rebota repetidamente, generando ecos y reverberaciones. La reverberación implica una pérdida de presión acústica en la zona objetivo, ya que la energía de la onda sonora regresa a la fuente y deja de propagarse a lo largo del valle. Las reverberaciones y los ecos reducen la claridad del mensaje transmitido, como se ilustra en las Figuras 9 y 10. 

El perfil horizontal demasiado accidentado del valle crea barreras discretas para la onda sonora que avanza por el valle. Como consecuencia, la energía de la onda se disipa en todas las direcciones posibles y, por lo tanto, se pierde, lo que reduce la inteligibilidad del mensaje acústico. Esto se ilustra en las Figuras 11 y 12. 

Ahora que hemos analizado el efecto cañón, volvamos a la aproximación nula, asumiendo que: 

• el valle es rocoso, 

• el valle es recto con paredes perpendiculares, pero 

• las paredes del valle están inclinadas; es decir, no forman un ángulo recto con el fondo del valle, sino que están inclinadas en cierta medida. 

La situación se ilustra en la Figura 13. 

La sirena está instalada en la pared de una presa. Con el valle inclinado, se puede suponer que el frente de onda acústica viaja sin obstáculos a lo largo del fondo del valle, pero ¿qué ocurre en las paredes laterales? 

Apliquemos nuevamente la interpretación vectorial. El vector de la onda sonora incide sobre la ladera lateral del valle en un cierto ángulo. El vector de la onda que avanza se refleja en el mismo ángulo e impacta la ladera opuesta. El ángulo de incidencia es igual al ángulo de reflexión. El vector de la onda sonora se acerca gradualmente al fondo horizontal del valle. 

Llega un momento en que el vector de propagación imaginario impacta el fondo del valle. Aquí la situación cambia, ya que el vector de la onda reflejada se orienta hacia arriba desde el plano del fondo del valle y se redirige hacia la ladera opuesta en el mismo ángulo, donde se refleja nuevamente hacia arriba con un ángulo igual al de incidencia. Como resultado, el ángulo del vector de la onda que avanza se duplica. Dependiendo de la inclinación de las paredes laterales del valle, este proceso puede repetirse varias veces hasta que el vector de la onda que avanza abandona el fondo del valle y asciende hacia el espacio abierto fuera del área objetivo. 

La conclusión es que el efecto cañón desaparece rápidamente a medida que las múltiples reflexiones en las paredes laterales del valle dirigen la onda hacia arriba, hacia el espacio abierto. En acústica, el efecto cañón se asocia más con entornos urbanos con edificaciones altas (calles largas flanqueadas por edificios altos). 

La segunda aproximación a la interpretación de este problema sugiere que la energía acústica no se concentra ni se dirige dentro del valle. Por lo tanto, el diseñador no puede confiar en la contribución de la geomorfología del valle para ampliar el alcance de una señal de advertencia. 

La cantidad de información que una persona puede asimilar y procesar en un corto período de tiempo es limitada. Por ello, la segunda parte del artículo terminará en este punto. La tercera y última parte, que publicaremos próximamente, explicará otras aproximaciones a la interpretación de la posible propagación de una onda sonora en un valle y concluirá el análisis del tema. 

Artículo escrito por

Stanislav Gašpar

Stanislav trabajó en el diseño de electrónica durante mucho tiempo antes de hacer la transición a la acústica, aportando un enfoque no conformista para abordar los temas relacionados. Recientemente, en el contexto de la acústica, le resulta estimulante interactuar con la IA, con el objetivo de hacer que se contradiga a sí misma e imponer su propia interpretación del problema presentado. A través de años de experiencia en la industria tecnocrática, ha llegado a adoptar dos principios guía: la realidad es órdenes de magnitud más compleja de lo que la interpretamos, y la verdadera diversión comienza cuando “algo no funciona”. Además, disfruta expresar sus pensamientos sobre poesía y música.