Ilustración 3: Empleo de simulación por teoría y trazado de rayos en una sala.

La estimación global se basa en el uso del trazado de rayos para calcular el tiempo de reverberación global en la sala.

Esta herramienta es mucho más precisa que la estimación rápida y depende de la fuente seleccionada.

El cálculo es independiente del receptor, dando un resultado promedio para todo el volumen de la habitación, pudiendo encontrar ligeras variaciones locales. El tiempo de reverberación es bastante constante para una habitación.

La curva de decaimiento muestra cómo la energía sonora disminuye con el tiempo tras apagar la fuente que la genera. La curva se obtiene a partir de la respuesta al impulso que provoca la fuente sonora, que incluye toda la información relativa a las reflexiones y a la absorción del sonido mediante el empleo de un receptor ubicado en una posición determinada. Con el tiempo, cada reflejo se vuelve más débil que el anterior, debido a la absorción que provocan las superficies de la habitación, así como el aire. Esa pérdida de energía causada por la absorción explica que la curva siempre presente una pendiente negativa.

El tiempo de reverberación es el parámetro más utilizado en acústica de salas. Se define como el tiempo que tarda un sonido en decaer 60 dB después de que la fuente de sonido se haya apagado, y se indica frecuentemente como T₆₀. Otros tiempos de reverberación frecuentemente calculados son el T₁₅, T₂₀ y T₃₀. Estos no tienen en cuenta el sonido directo de la fuente, sino que consideran los reflejos posteriores, que se vuelven más difusos de forma progresiva con el tiempo.

Ilustración 6: Mapa de niveles de presión sonora en una iglesia restaurada como sala de conciertos.

La resolución de respuesta de impulso hace referencia a la energía de todas las reflexiones recibidas en el punto receptor. Esta se recoge en histogramas en forma regular.

La curvatura (C) indica cuán recta es la curva de caída. Idealmente, las curvas de decaimiento deberían ser lo más rectas posible, correspondientes a un decaimiento exponencial por campo difuso. En el caso ideal en el que C = 0, parámetros como el T₂₀ y el T₃₀ serían iguales entre sí. En la realidad, la curva de decaimiento rara vez es recta, y la parte inicial suele ser más pronunciada que la parte final. El T₂₀ se ve afectado mayoritariamente por la primera parte, mientras que el T₃₀, por la tardía. Los valores de curvatura por debajo del 10 % son aceptables en la mayoría de las aplicaciones prácticas, mientras que los valores superiores al 15 % no son recomendables. En el último caso, la última parte de la curva tiene una pendiente significativamente menor a la primera, típicamente debido a ecos entre paredes paralelas o a absorción desigual en la sala.

El nivel de presión sonora (SPL) es un parámetro que aparece con frecuencia en las normativas de diferentes ámbitos. Un ejemplo es su aplicación industrial en el ámbito de la prevención de riesgos laborales con los niveles de ruido industrial, ya que unos niveles elevados resultan dañinos para la audición, afectando a las habilidades cognitivas, el estado psico-físico y, en general, a la salud de los trabajadores. También se utiliza para reglamentos en viviendas o sonido en conciertos.

La fuerza (G), definida en la norma ISO3382-1/2009, ayuda a investigar la proporción en la que la acústica de la habitación contribuye al nivel de la fuente de sonido. En un espacio muy reflexivo se produce una contribución alta, mientras que en un espacio absorbente la contribución es baja. Adicionalmente, el G_early y el G_late son dos parámetros de fuerza adicionales, utilizados para estudiar la fuerza en dos etapas: temprana y tardía. El parámetro G_early incluye la energía que llega durante los primeros 80 ms, y la G_late, la energía que llega tras los primeros 80 ms, en relación con el sonido directo. Estos parámetros son utilizados con frecuencia en el cálculo de auditorios.

La claridad (C₅₀, C₈₀ y C₇) es un parámetro que considera los primeros reflejos del sonido, que llegan durante los primeros 80 ms tras la emisión del sonido directo. Estos reflejos contribuyen a la claridad de la música, mientras que las reflexiones posteriores a los 80 ms generan un efecto de borrosidad. La norma ISO3382-1 establece que el parámetro C₅₀ es apropiado para el habla, y el C₈₀, para la música. Cabe señalar que gran parte de la investigación acústica se ha hecho para la música clásica. Sin embargo, cabe mencionar que otros géneros musicales (como el pop, rock, jazz, etc.) pueden generar efectos diferentes que no han sido estudiados.

Concretamente, el parámetro C₅₀ investiga la relación entre la energía del sonido antes y después de 50 ms. Para C₈₀, es 80 ms. Existen otros parámetros como el C₇, que investiga la relación entre un sonido directo (antes de 7 ms) y sus reflejos. Este último se utiliza principalmente en mediciones, ya que el sonido directo en simulaciones es considerado teóricamente ideal.

La definición (D₅₀) es un parámetro muy similar a la claridad que ha sido utilizado históricamente.

El tiempo central, en inglés, Centre Time (Ts) es un parámetro que guarda relación con la definición, la claridad, así como el equilibrio entre claridad y reverberación, y la inteligibilidad del habla.

La fracción de energía lateral (LF₈₀) es un parámetro relacionado con la amplitud de la habitación. Una habitación es acústicamente muy espaciosa si hace que una fuente de sonido se perciba con mayor amplitud. Coloquialmente, se diría que se percibe una fuente más ancha.

Posiciones fuente-receptor.

De acuerdo con la normativa ISO3382-2/2008, las fuentes se pueden ubicar en la posición establecida para los focos emisores, altavoces, etc., según el uso previsto de la sala. Sin embargo, en habitaciones de viviendas, o cuando no existen posiciones establecidas para las fuentes, se deberá establecer un punto de medición en el cual la fuente quede posicionada en una esquina de la habitación.

Estado de ocupación.

En muchas salas, el número de personas presentes tiene una gran influencia en el tiempo de reverberación resultante. En general, las mediciones y simulaciones del tiempo de reverberación deben realizarse en una habitación sin público. Sin embargo, la absorción de personas siempre se puede incluir si es necesario para una simulación en particular, siempre que esté claramente descrito en el informe correspondiente. Específicamente, para los espacios de actuación, la norma ISO3382-1/2009 define tres estados de ocupación de referencia:

1. Estado del estudio: Estado de una sala ocupada únicamente por artistas u oradores, sin público (por ejemplo, durante los ensayos o grabaciones de sonido), y con el número habitual de artistas y personal técnico presente.
2. Estado desocupado. Estado de una sala preparada para su uso y lista para oradores o para artistas y público, pero sin que ninguna de estas personas esté presente, y en el caso de salas de conciertos y teatros de ópera, preferentemente
3. Estado ocupado. Estado de un auditorio o teatro con el 80-100 % de ocupación de las butacas. En casos de ocupación extraordinaria (por ejemplo, una orquesta más grande de lo habitual o un coro), la absorción extra introducida se incluirá en las simulaciones.

Volúmenes acoplados

A menudo, los espacios están conectados a través de pasillos o aberturas, y aunque físicamente no están completamente separados por paredes o puertas, no se recomienda estudiarlos como un único volumen. De acuerdo con la norma ISO3382-1/2009, es probable que los diferentes espacios acoplados posean tiempos de reverberación distintos entre sí. Por ello, deben estudiarse y medirse por separado. Por tanto, las fuentes y los receptores deben estar dentro del mismo espacio.

Ilustración 11: a) En espacios con gran diversidad de volúmenes, se pueden producir imprecisiones en la simulación (en rojo). b) Realizar la simulación del espacio adyacente acotado, permite la obtención de resultados más precisos y realistas (en azul oscuro).