Virtual acoustics applied to the restoration of architectural heritage: the Cathedral of Valencia

[EN] The Cathedral of Valencia (Spain) is the result of multiple interventions carried out throughout its history. In order to recover the appearance that it had centuries ago, a partial repristination has been made generating a new spatial configuration and variations in the coatings that influence the acoustics of the room. Religious buildings have a characteristic sound that must be the object of special protection, so it is important to determine the variations that, in terms of acoustic quality, may have occurred. To do this, through acoustic simulations, a comparative study of the acoustic behavior before and after the repristination has been performed. This methodology opens the possibility to predict the acoustic result of any intervention before its implementation. With this, architectural acoustics is proposed as a new tool to deal with the restoration of heritage.[ES] La Catedral de Valencia (España) es el resultado de múltiples intervenciones y ampliaciones realizadas a lo largo de su historia. La repristinación parcial del templo en las últimas décadas ha generado una nueva configuración espacial y una variación en los revestimientos, influyendo en la acústica del recinto. Los edificios de culto presentan una sonoridad característica que debe ser objeto de especial protección, por lo que resulta importante determinar las variaciones que, en cuanto a calidad acústica, hayan podido producirse. Para ello, a través de simulaciones acústicas, se ha realizado un estudio comparativo del comportamiento acústico antes y después de la repristinación realizada. Esta metodología permite predecir el resultado acústico de cualquier intervención antes de su ejecución práctica. Con ello, se presenta una nueva variable a la hora de afrontar la restauración del patrimonio: la acústica arquitectónica.Ministerio de Ciencia e Innovación, proyectos de investigación BIA2012-36896 y BIA2016-76957-C3- 3-RDíaz Rubio, E.; Giménez Pérez, A. (2021). La acústica virtual aplicada a la restauración del patrimonio arquitectónico: la Catedral de Valencia. Loggia, Arquitectura & Restauración. 0(34):108-119. https://doi.org/10.4995/loggia.2021.14430OJS108119034BORK, I. (2005). Report on the 3rd round robin on room acoustical computer simulation-Part II: Calculations. Acta Acustica united with Acustica, 753-763.COMPANY, X. (2006). Ángeles de azul y oro en la Catedral de Valencia. Estudio histórico y análisis estilístico. En / In Los Ángeles Músicos de la Catedral de Valencia. Estudios previos (págs. 43-94). Valencia: Generalitat Valenciana.CORTÉS MESEGUER, L. (2014). La construcción del proyecto neoclásico de la Catedral de Valencia. (Tesis doctoral / doctoral thesis, Universitat Politècnica de València). (https://riunet.upv.es/handle/10251/43073?show=full)COX, T. J., & D'ANTONIO, P. (2009). Acoustic absorbers and diffusers: theory, design and application. Londres y Nueva York: Taylor & Francis. https://doi.org/10.4324/9781482266412MARTELLOTA, F. (2009). Identifying acoustical coupling by measurements and prediction-models for St. Peter's Basilica in Rome. The Journal of the Acoustical Society of America, 1175-1186. (https://asa.scitation.org/doi/full/10.1121/1.3192346) https://doi.org/10.1121/1.3192346MARTELLOTTA, F. (2008). Subjective study of preferred listening conditions in Italian Catholic churches. Journal of Sound and Vibration, 378-399. (https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0022460X08002514)https://doi.org/10.1016/j.jsv.2008.03.014MONTELL, R., GIMÉNEZ, A., CERDÁ, S., SEGURA, J., CIBRIÁN, R., & BARBA, A. (2012). Influencia de la localización de la fuente sonora en los parámetros acústicos en la Catedral Metropolitana de Valencia. VIII Congreso Iberoamericano de acústica. (http://sea-acustica.es/fileadmin/publicaciones/136.pdf)NUÑEZ SANMARTÍN, A. (2017). Análisis, estudio y restitución gráfica de la Catedral de Valencia antes de la repristiación de 1972. (Trabajo Final de Grado / end-of-degree project, Universitat Politècnica de València). (https://riunet.upv.es/handle/10251/111005)PLANELLS PÉREZ, A. (2017). La acústica virtual en el estudio del patrimonio arquitectónico de la Basílica de Santa María y el Misteri d'Elx. (Tesis doctoral / doctoral thesis, Universitat Politècnica de València). (https://riunet.upv.es/handle/10251/90520)VILAPLANA ZURITA, D. (1997). La Catedral de Valencia. Valencia: Everest.VILA FERRER, S. (2006). Recuperación de la bóveda del ábside de la Catedral de Valencia. En / In Los Ángeles Músicos de la Catedral de Valencia. Estudio previos (págs. 253-272). Valencia: Generalitat Valenciana. https://doi.org/10.4995/loggia.2007.3206VÖRLANDER, M. (2008). Auralization: Fundamentals of Acoustics, Modelling, Simulation, Algorithms and Acoustic Virtual Reality. Berlín: Springer

Preservation and dissemination of cultural heritage through acoustic and visual simulation. Application in the Cathedral of Valencia

[EN] Places of worship are heritage buildings of great cultural, artistic and architectural value. In addition, they present a characteristic sound that must be the object of special protection. In this sense, acoustic and visual simulation is presented as a very effective tool for the preservation and dissemination of the tangible and intangible heritage values of the places of worship, offering the possibility of virtual tourism in simulated environments. In addition, preservation of the current heritage values of the temples is guaranteed, allowing their enjoyment and study by future generations. With all this, in this study the acoustic and visual simulation of the interior of the Cathedral of Valencia has been carried out.[ES] Los recintos de culto son construcciones patrimoniales de un gran valor histórico, artístico y arquitectónico. Además, presentan una sonoridad característica que debe ser objeto de especial protección. En este sentido, la simulación acústica y visual se presenta como una herramienta muy eficaz para la preservación y difusión de los valores patrimoniales, materiales e inmateriales, de los recintos de culto, ofreciendo la posibilidad de realizar turismo virtual en los entornos simulados. Además, se garantiza la preservación de los actuales valores patrimoniales de los templos, permitiendo su disfrute y estudio por parte de futuras generaciones. Con todo ello, en este estudio se ha realizado la simulación acústica y visual del interior de la Catedral de Valencia. Este estudio ha sido subvencionado por el Ministerio de Ciencia e Innovación a través de los proyectos de investigación BIA2012-36896 y BIA2016-76957-C3-3-R.Díaz Rubio, E.; Giménez Pérez, A. (2021). Preservación y difusión del patrimonio cultural de los recintos de culto a través de la simulación acústica y visual. Aplicación en la Catedral de Valencia. Culturas. Revista de Gestión Cultural. 8(2):49-60. https://doi.org/10.4995/cs.2021.16004OJS496082ALONSO CARRILLO, Alicia, 2016. El sonido de las catedrales de Sevilla y Granada: acústica y recuperación patrimonial. Sevilla: Universidad de Sevilla. Disponible en: http://hdl.handle.net/11441/52245ÁLVAREZ MORALES, Carmen Lidia, 2016. Acústica de grandes espacios de culto. Sevilla: Universidad de Sevilla. Disponible en: http://hdl.handle.net/11441/47015BORK, Ingolf, 2005. Report on the 3rd round robin on room acoustical computer simulation-Part II: Calculations. Acta Acustica united with Acustica, 91(4), 753-763.COMPANY, Ximo, 2006. Ángeles de azul y oro en la Catedral de Valencia. Estudio histórico y análisis estilístico. En: Los Ángeles Músicos de la Catedral de Valencia. Estudios previos. Valencia: Generalitat Valenciana, 43-94. ISBN 978-84-482-4376-0.COX, Trevor J. y D'ANTONIO, Peter, 2009. Acoustic absorbers and diffusers: theory, design and application. Oxon, USA y Canadá: Taylor & Francis. ISBN 0-203-57215-7.GÓMEZ, Maricarmen, 2007. Del ludicci signum al Canto de la Sibila: primeros testimonios. En: Hispania vetus: manuscritos litúrgico-musicales de los orígenes visigóticos a la transición francorromana (s. IX-XII). Bilbao: Fundación BBVA, 159-173. ISBN 978-84-96515-49-9.MARTELLOTTA, Francesco, 2009. Identifying acoustical coupling by measurements and prediction-models for St. Peter's Basilica in Rome. The Journal of the Acoustical Society of America, 126(3), 1175-1186. https://doi.org/10.1121/1.3192346MONTEL, Radha; GIMÉNEZ, Alicia; CERDÁ, Salvador; SEGURA, Jaume; CIBRIÁN, Rosa y BARBA, Arturo, 2012. Influencia de la localización de la fuente sonora en los parámetros acústicos en la Catedral Metropolitana de Valencia. Proceedings de Acústica. Disponible en: http://sea-acustica.es/fileadmin/publicaciones/136.pdfNÚÑEZ SANMARTÍN, Aida, 2017. Análisis, estudio y restitución gráfica de la Catedral de Valencia antes de la repristinación de 1972. Valencia: Universitat Politècnica de València. Disponible en: https://riunet.upv.es/handle/10251/111005PLANELLS PÉREZ, Ana, 2017. La acústica virtual en el estudio del patrimonio arquitectónico de la Basílica de Santa María y el Misteri d'Elx. Valencia: Universitat Politècnica de València. Disponible en: https://doi.org/10.4995/Thesis/10251/90520 DOI: 10.4995/Thesis/10251/90520. https://doi.org/10.4995/Thesis/10251/90520VILAPLANA ZURITA, David, 1997. La Catedral de Valencia. León: Everest. ISBN 10: 8424135407.VILLA FERRER, Salvador. 2006. Recuperación de la bóveda del ábside de la Catedral de Valencia. En: Los Ángeles Músicos de la Catedral de Valencia. Estudios previos. Valencia: Generalitat Valenciana, 253-272. ISBN 978-84-482-4376-0.VORLÄNDER, Michael, 2008. Auralization: Fundamentals of Acoustics, Modelling, Simulation, Algorithms and Acoustic Virtual Reality. Berlín: Springer. ISBN 978-3-540-48830-9

A comparison of different techniques for simulating and measuring acoustic parameters in a place of worship: Sant Jaume Basilica in Valencia, Spain

The study of rooms devoted to sound transmission has become a discipline in which all the fundamentals areas of current scientific research in acoustics converge. To demonstrate how this convergence arises in this work, we present a complete and detailed acoustics study of the Sant Jaume Basilica in Algemesí (Valencia, Spain), a building which has been declared a site of cultural interest. Starting from this overall perspective, the first part of this paper describes the features of the room studied (chosen for its complexity), the usual parameters for the analysis of room acoustics, and two measurement methodologies and two simulating methods widely used by the scientific community. Based on the theoretical results (obtained from modelling) and measurements following the recommendations of ISO 3382 Standard [1], we study the errors in 'just noticeable differences' in acoustic parameters that a listener may perceive. The aim of the study is to highlight the drawbacks and successes of the procedures used. From the perspective of comparing the results, the purpose of this study is not to assess the experimental procedures themselves or the modelling systems, but rather to demonstrate, using the four possible measurement-calculation combinations, whether the differences obtained between the theoretical values and experimental values are within a reasonable range of acceptability.The translation of this paper was funded by the Universidad Politecnica de Valencia, Spain.Segura Garcia, J.; Giménez Pérez, A.; Romero Faus, J.; Cerdá Jordá, S. (2011). A comparison of different techniques for simulating and measuring acoustic parameters in a place of worship: Sant Jaume Basilica in Valencia, Spain. Acta Acustica united with Acustica. 97(1):155-170. doi:10.3813/AAA.918396S15517097

A Factor Analysis Approach to Determining a Small Number of Parameters for Characterising Halls

Specialist bibliographies reveal that there are many parameters for fully describing the acoustics of a hall. Are all of these parameters absolutely necessary? Although hall acoustics is a complex discipline, we can nevertheless see that many parameters measure aspects that are very similar to musical perception. Our aim in this paper is to use factor analysis to find a small number of statistically independent parameters that will enable musical performance halls to be characterised using just a few parameters. At the same time, we aim to identify other parameters that will be useful to researchers as part of a lineal combination. To achieve this, we have measured impulse responses in 17 halls and determined the most common 18 parameters. By using factor analysis, we have identified the three key factors that satisfy the required characteristics. This result confirms those obtained in an earlier study [1] of nine halls. The factors obtained strongly correlate with other classic parameters. Factor 1 correlates with reverberation time; Factor 2 correlates with the objective parameters for the impression of space; and Factor 3 correlates with parameters of strength. This last factor also correlates strongly with objective parameters for listener envelopment (LEV) [2]The translation of this paper was funded by the Universidad Politecnica de Valencia, Spain.Cerdá Jordá, S.; Giménez Pérez, A.; Romero Faus, J.; Cibrián Ortíz De Anda, R. (2011). A Factor Analysis Approach to Determining a Small Number of Parameters for Characterising Halls. Acta Acustica united with Acustica. 97(3):441-462. https://doi.org/10.3813/AAA.918425S44146297

Soundscape Evaluation of a Heritage Event in an Open Environment: The Water Tribunal of the Plain of Valencia (Spain)

[EN] The acoustic evaluation of indoor environments is common in the application of virtual acoustics. In addition, in the study of cultural heritage buildings, it is a useful tool, but it is not so common when describing the acoustic environment in intangible cultural heritage events and even in outdoor environments. In this paper, the acoustic environment of the Water Tribunal of the Plain of Valencia (Spain) is studied. It is analyzed from a soundscape perspective, characterizing the sound source and evaluating it within relation to the environment and evaluating its subjective response. With the research carried out, it has been obtained, on the one hand, a complete study of the acoustics of the environment of the Water Tribunal and, on the other, an enhancement of the Valencian tangible and intangible heritage.This research was partially funded by Spanish Ministry of Science, Innovation and Universities, grant number BIA2016-76957-C3-3-R and by the Universitat de Valencia with the grant UV-INV-AE-1550319.Díaz-Rubio, E.; Segura-Garcia, J.; Fayos-Jordan, R.; Cerdá, S.; Cibrián, RM.; Giménez Pérez, A. (2022). Soundscape Evaluation of a Heritage Event in an Open Environment: The Water Tribunal of the Plain of Valencia (Spain). Applied Sciences. 12(9):1-17. https://doi.org/10.3390/app1209429211712

Subjective ranking of concert halls substantiated through orthogonal objective parameters

[EN] This paper studies the global subjective assessment, obtained from mean values of the results of surveys addressed to members of the audience of live concerts in Spanish auditoriums, through the mean values of the three orthogonal objective parameters (Tmid, IACCE3, and LEV), expressed in just noticeable differences (JNDs), regarding the best-valued hall. Results show that a linear combination of the relative variations of orthogonal parameters can largely explain the overall perceived quality of the sample. However, the mean values of certain orthogonal parameters are not representative, which shows that an alternative approach to the problem is necessary. Various possibilities are proposedThis work has been financially supported by FEDER funds and by the Ministry of Science and Technology with reference nos. BIA2003-09306, BIA2008-05485, BIA 2010-20523, and BIA 2012-36896.Cerdá Jordá, S.; Giménez Pérez, A.; Cibrián Ortiz De Anda, RM.; Girón Borrero, S.; Zamarreño García, T. (2015). Subjective ranking of concert halls substantiated through orthogonal objective parameters. The Journal of the Acoustical Society of America. 137(2):580-584. https://doi.org/10.1121/1.4906263S580584137

Día mundial del sonido, 22 de octubre: Una iniciativa nacional para una efeméride mundial

El Día Mundial del Sonido es el día del Sonido Positivo y se entiende por sonido positivo el que sirve al ser humano para conocerse mejor a sí mismo y a su especie, para sobrevivir, para inspeccionar su entorno, obteniendo toda una variada gama de información. Como sabemos, el sonido positivo está presente en nuestras vidas en todos sus aspectos. Es percibido desde antes del nacimiento por el ser humano, preparado desde entonces para distinguir una cantidad infinita de ellos, e indica la fuente donde surge: el tipo de objeto, el material del que está compuesto éste, el tipo de animal y su circunstancia, el rol del humano, el lugar donde se produce e incluso parámetros temporales en los que tiene lugar. Es un sonido, pues, no solamente necesario, sino imprescindible. Permite conocer procesos y prever el desarrollo de los mismos, a fin de tomar decisiones oportunas. Así pues, el sonido positivo define, informa, alerta sobre el material o el lugar donde se produce, sobre quién lo produce y por qué, completa información, contextualiza el lugar, adelanta circunstancias; organiza convenientemente, y permite dar elementos de disfrute, y entreteniendo.Daumal Domènech, F.; Cerdà I Ferrer, J.; Luceño Ramos, M.; Giménez Pérez, A. (2014). Día mundial del sonido, 22 de octubre: Una iniciativa nacional para una efeméride mundial. Revista de Acústica. 45(1):51-54. http://hdl.handle.net/10251/47746S515445

Psychoacoustic parameters as a tool for subjective assessment in catering premises

[EN] Psycho-acoustic perception of an environment is an important factor in the assessment and subjective description of the soundscape. It determines the environmental impact on each of the individuals. The parameters associated with these models allow us to determine ratings of nuisance in each environment in order to make comparisons. In this paper, a description of various parameters of sound quality (loudness, sharpness, roughness, fluctuation strength and tonality) is made to assess the nuisance / pleasure models by Zwicker. A comparison with different kinds of restaurants is also made. The models involved are influenced by the acoustics of the premises.This work was supported by the Ministry of Science and Innovation through a research project BIA2008- 05485. The authors wish to thank a group of students of the subject “Industrial Acoustics Engineering” at ETSII in the Polytechnic University of Valencia, who made some of the measures and recordings. Also thank Professor Michael Vorländer at the Institut für Technische Akustik of RWTH-Aachen, for his support in carrying out this work during the stay done at ITA and to the University of Valencia for the grant UVINV_EPDI12-67818 for the stay in Aachen (Germany) with the research teamSegura Garcia, J.; Cerdá Jordá, S.; Montell Serrano, RE.; Romero Faus, J.; Cibrián Ortíz De Anda, R.; Giménez Pérez, A. (2013). Psychoacoustic parameters as a tool for subjective assessment in catering premises. Advances in Applied Acoustics. 2(1):14-20. http://hdl.handle.net/10251/90958S14202

Absorción acústica de materiales textiles en recintos de culto

Los recintos eclesiales se ornamentan para las grandes festividades principalmente mediante la incorporación de materiales textiles, soluciones efímeras que pueden modificar el comportamiento acústico de estos espacios. El objetivo de este trabajo es caracterizar acústicamente algunas de estas decoraciones textiles, mediante la medición in situ de su coeficiente de absorción, adoptando diferentes configuraciones. Se han usado dos equipos comerciales de medida que permiten determinar el coeficiente de absorción. Estos equipos se basan en dos métodos de cálculo: técnica de sustracción, y la medida de la presión sonora y la velocidad de las partículas. Ponencia presentada en Encuentro Ibérico de Acústica. Simposio europeo sobre Acústica virtual y ambisonics. Valencia, 2015For the great festivities, worship venues are mainly decorated by incorporating textiles, ephemeral solutions which change the acoustic behaviour of these spaces. The aim of this work is the acoustical characterisation of some of these textile decorations by measuring in situ their absorption coefficient, considering different configurations. Two commercial measuring tools have been used in order to determine the absorption coefficient. These systems are based on two calculation methods: subtraction technique and the measurement of both sound pressure and velocity particles

¿Son válidos los coeficientes de absorción normalizados en la simulación acústica de edificios patrimoniales?

[EN] Absorption coefficients are a fundamental part of acoustic model calibration. In the case of heritage buildings, it can be arduous to determine them because most of the materials found are not included in standard catalogs. Moreover, time and use may have changed its acoustic properties making difficult the equivalence with contemporary materials. The aim of this study is to compare the results obtained in the acoustic simulation of the Basilica of Santa Maria de Elche, scene of the ¿Misteri¿, when working with standard absorption coefficients to those derived from the use of coefficients measured "in situ"[ES] Los coeficientes de absorción son un factor fundamental para la calibración acústica de los modelos virtuales. Su determinación constituye un problema en el caso de edificios patrimoniales ya que los materiales que los componen, en la mayoría de los casos, no se encuentran en los catálogos normalizados dada su antigüedad. Además, al tratarse de construcciones históricas el desgaste y el paso del tiempo pueden haber modificado sus propiedades acústicas lo que dificulta su equivalencia con los materiales actuales. El objetivo de este trabajo es comparar los resultados obtenidos en la simulación acústica de la Basílica de Santa María de Elche, sede del Misteri, al trabajar con coeficientes de absorción ensayados, con aquellos derivados de la utilización de coeficientes medidos ¿in situ¿Este trabajo ha sido parcialmente financiado por el Ministerio de Economía y Competitividad a través del proyecto de investigación BIA2012-36896. Agradecemos al Patronato Nacional del Misteri d'Elx, a los cantores y los responsables de la Basílica de Santa María su colaboración.Planells Pérez, A.; Segura Garcia, J.; Cerdá Jordá, S.; Barba Sevillano, A.; Cibrián Ortíz De Anda, R.; Giménez Pérez, A. (2016). ¿Son válidos los coeficientes de absorción normalizados en la simulación acústica de edificios patrimoniales?. Universidade do Porto. 1-9. http://hdl.handle.net/10251/181096S1