Proyectos : Recreación Acústica

Resumen

Este proyecto explora la recreación acústica de la iglesia de San Pantaleón, uno de los primeros templos cristianos de Cuenca del que hoy solo quedan ruinas. Debido a la imposibilidad de realizar mediciones in situ, se diseñan modelos tridimensionales de la iglesia utilizando SketchUp y se realiza un estudio acústico mediante la herramienta EASE 4.4, generando dos versiones históricas del recinto: una del siglo XIII, cuando tenía dos naves, y otra del siglo XVI, tras una reforma que redujo su tamaño a una única nave. Las simulaciones acústicas se validaron comparando los resultados obtenidos con los de estudios acústicos de iglesias similares, y se realizó un análisis exhaustivo de las diferencias posicionales e históricas en la percepción del sonido dentro del recinto.

Ilustración 1-Fotografía de la situación arqueológica actual (2024) de San Pantaleón.

Objetivos del estudio

Los objetivos principales que se han pretendido alcanzar en el desarrollo de este TFG se describen a continuación:

Reconstrucción geométrica: Generar un modelo tridimensional detallado de la iglesia de San Pantaleón que sea fiel a su estructura original.
Contraste de los modelos: contrastar las simulaciones acústicas mediante la comparación con datos obtenidos de otras iglesias con características similares, permitiendo “validar” un modelo sin la realización de medidas.
Caracterización acústica: Analizar las propiedades acústicas del templo en dos periodos históricos (siglo XIII y XVI) y evaluar las diferencias posicionales, diferencias entre los diferentes modelos históricos y entre estados ocupación.
Estudio de la percepción subjetiva auditiva: Estudiar las diferencias auditivas de la percepción acústica del templo en diferentes posiciones y etapas, buscando extraer conclusiones significativas a partir de las auralizaciones.

Desarrollo

El proyecto se estructuró en varias fases. Inicialmente, se recopiló toda la información histórica y arquitectónica sobre la iglesia y sus ruinas, facilitada en parte por el Consorcio de la Ciudad de Cuenca. Luego, se generaron dos modelos 3D del templo: uno representando su estado en el siglo XIII con dos naves, y otro del siglo XVI tras una reforma que redujo su tamaño.

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Ilustración 2- Diseño del templo del siglo XIII Ilustración 3- Diseño del templo del siglo XVI

Para las simulaciones acústicas, se utilizó el software EASE, ajustando los modelos geométricos para mantener la precisión sin comprometer el rendimiento de las simulaciones. Se definieron los materiales acústicos utilizando materiales genéricos de la base de datos de la herramienta de simulación semejantes a los que se podrían encontrar en la realidad del templo. Se establecieron áreas de escucha situadas siguiendo el esquema histórico de la distribución de la audiencia durante las liturgias de la época. Se definen entonces cuatro zonas de escucha: altar mayor, zona central de la asamblea y coro, zona de entrada vinculada al uso regio y zona lateral que podría ser reservada también al uso de la alta sociedad.

Se definen distintas fuentes sonoras:

Oficiante: se trata de una fuente individual situada junto al altar en la disposición típica de la época. Esto significa que se encontraría dirigiendo la liturgia dando la espalda a los fieles, de cara al altar, crucifijo y al muro del ábside
Coro: se trata de una fuente grupal situada entre el presbiterio y el altar. La agrupación consta de 5 fuentes individuales situadas en forma de antifonía siguiendo el rito del canto hispano.
Público: consiste en un desplazamiento de la fuente coral hasta la posición de audiencia más alejada del altar, no tiene una fundamentación histórica de la liturgia, pero se introduce debido al interés estratégico del estudio acústico.

Se procede entonces a contrastar el modelo mediante tres procedimientos: contraste por teoría estadística, contraste por trazado de rayos y validación por comparativa. Este último procedimiento permite comprobar si los modelos diseñados se comportan de forma coherente a lo que se espera de un templo de época, volumen y características semejantes, mediante la comparativa con estudios fundamentados de iglesias similares.

Gráfico 1-Validación por comparativa de tiempo de reverberación (T30)

Tras haber comprobado que los modelos diseñados presentan resultados razonables y contrastados, se procede al estudio y caracterización de los modelos de San Pantaleón. Este procedimiento se lleva a cabo extrayendo y estudiando los parámetros que son referenciados en la normativa UNE-EN ISO3382-1: 2009 para los distintos modelos históricos y en dos situaciones de ocupación distintas: templo ocupado e inocupado.

La obtención de estos parámetros objetivos se realiza haciendo uso de la herramienta de simulación AURA Mapping debido a su balance de eficiencia en cálculo y la posibilidad de generar representaciones visuales de los parámetros simulados integrando los resultados en mapas tridimensionales. A partir de estos resultados recogidos en las áreas de audiencia se extraen valores promedio para el posterior estudio y caracterización de los recintos.

Figura 1- Mapeado de Definición (D50) del templo del siglo XIII

Figura 2- Mapeado de Definición (D50) del templo del siglo XVI

Comprobando que la iglesia de tamaño reducido y nave única, el templo del siglo XVI, presenta un comportamiento más reverberante especialmente en baja frecuencia sobre la octava de 250 Hz. Comparando los estados de ocupación, cuando se estudia el templo con público, la absorción de la audiencia tiene un efecto notable en la acústica reduciendo la reverberación del recinto y aportando una mayor inteligibilidad.

Gráfico 2- Comparativa de tiempo de reverberación (T30) de los modelos de San Pantaleón

Finalmente, se llevó a cabo un proceso de auralización, mediante la convolución de una grabación de canto gregoriano con la respuesta de los distintos modelos cuando se define el coro como fuente sonora. Esto permitió recrear la experiencia sonora dentro de la iglesia en sus diferentes versiones históricas y establecer diferencias entre las distintas posiciones de escucha y los distintos modelos del templo.

Conclusiones

El proyecto demostró que es posible realizar una recreación acústica precisa de un recinto desaparecido utilizando modelos 3D y simulaciones avanzadas. Los resultados obtenidos contrastaron que el modelo acústico de la iglesia de San Pantaleón reflejaba comportamientos coherentes con otros recintos similares. Se observaron diferencias significativas en la acústica entre los dos periodos históricos, lo que sugiere que la modificación arquitectónica afectó notablemente la experiencia auditiva de los asistentes. Este estudio no solo aporta una valiosa reconstrucción acústica del templo, sino que también abre la puerta a la inclusión de estas recreaciones en actividades de musealización y turismo cultural en Cuenca.

Los audios auralizados se encuentran disponibles para su escucha, para acceder a ellos escanee el código QR que aparece a continuación o utilice el siguiente enlace: