Acústica

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Figura 2. Emissão de ondas sonoras com múltiplas reflexões

- Coeficiente de absorção sonora: As características de reflexão e absorção se medem pelo grau de absorção sonora no espaço. Todos os elementos de uma sala têm propriedades de absorção do som que afetam a sua qualidade acústica. A absorção sonora é medida calculando-se o tempo de reverberação dentro das faixas de frequências de 100 a 5000 Hz, conforme a norma ISO 354. O ensaio compara os resultados entre duas situações da câmara reverberante, sendo uma vazia e outra com o produto em teste. A inteligibilidade da fala depende do tempo de reverberação da sala, por exemplo. Pode ser encontrado também através do resultado da divisão entre a soma da energia sonora absorvida pelo material ou sistema e a energia sonora transmitida através do mesmo pela energia sonora incidente em sua face exposta. Este número varia entre 0 e 100, expressando o percentual de energia sonora absorvida/transmitida pelo material, e representa a média aritmética dos valores obtidos nas frequências de 250, 500, 1.000 e 2.000Hz.

- Equipamentos de avaliação de ruído: A avaliação de ruído é realizada com instrumentos conhecidos como medidores de pressão sonora, que se dividem nas categorias seguintes.[pic 14]

- Medidor de nível de pressão sonora: de avaliação instantânea, impropriamente chamado de “decibelímetro”, serve para fazer a avaliação geral do ruído produzido, uma espécie de avaliação de sondagem, para se ter uma ideia dos níveis de ruído do ambiente.

- Dosímetro de ruído: o dosímetro de ruído é um monitor de exposição que acumula os diversos níveis de ruído do ambiente, por meio de um circuito integrado, ao longo do tempo de medição, calculando a raiz média quadrática da avaliação. Os dosímetros são muito utilizados na avaliação de ruído ocupacional, com metodologia e estratégia de medição, devendo o instrumento ser ajustado sempre antes da medição e possuir certificado de calibração atualizado.

- Calibrador: os calibradores destinam-se a verificar a resposta de um instrumento, com a finalidade de corrigir os possíveis desvios, de diversas origens: altitude, umidade, temperatura, entre outros. Os fabricantes recomendam a calibração anual dos equipamentos. Existem vários tipos e modelos de medidores de ruído.[pic 15][pic 16]

- Analisador de frequência: são instrumentos que indicam a distribuição do ruído em função das frequências e conhecidos como analisadores em banda de oitava que possuem esse nome porque as bandas de frequências são divididas em bandas centrais, englobando toda a faixa audível, em que cada frequência central é o dobro da anterior. Desta forma, as frequências da banda de oitava são: 125, 250, 500, 1.000, 2.000, 4.000, 8.000 e 16.000 Hz. [pic 17]

A sensibilidade auditiva não é igual para todas as frequências e nem para todas as pessoas, variando também com a idade. A frequência de 1.000 Hz é onde o ouvido humano apresenta maior correspondência entre o som emitido e a percepção. Já a frequência de 4.000 Hz é onde o ouvido humano apresenta maior sensibilidade. O analisador de frequência é utilizado na identificação de fontes de ruído, no estabelecimento de medidas de controle no ambiente de trabalho e na necessidade de apurar a frequência predominante do ruído no ambiente.[pic 18][pic 19]

- Medições acústicas em uma câmara reverberante: O método de medição do coeficiente de absorção em câmara reverberante é baseado na teoria de Wallace Sabine e regido na norma ISO 354 (Measurement of sound absorption in a reverberation room). O procedimento de medição consiste basicamente em realizar duas medições do tempo de reverberação (T60) em uma câmara reverberante, onde se possa considerar um campo acústico difuso, ou seja, que a pressão sonora é uniformemente distribuída no ambiente onde a medição é realizada. Neste ensaio, o T60 é medido sob duas condições distintas. Na primeira medição, o T60 é tomado na câmara reverberante sem a presença da amostra a ser caracterizada. Na segunda medição, a amostra a ser caracterizada é posicionada e a segunda medida de T60 é tomada. A comparação das duas medições permite o cálculo do coeficiente de absorção por incidência difusa, a partir da teoria da acústica estatística proposta por Wallace Sabine. Como o som incidente na amostra é considerado difuso, o coeficiente de absorção medido é considerado como o resultado de uma média ao longo dos ângulos de incidência. O coeficiente de absorção por incidência difusa é o dado normalmente utilizado quando se deseja fazer o projeto acústico de um ambiente. Alguns cuidados devem ser tomados neste ensaio. Em primeiro lugar, para que a teoria estatística seja válida é imprescindível que a densidade de modos acústicos na câmara reverberante seja alta. A densidade de modos acústicos é proporcional ao volume da sala e à frequência. Logo, uma câmara reverberante pequena terá uma densidade modal adequada ao ensaio somente em uma frequência mais alta, o que limita em muito pequenos ambientes. Mesmo uma câmara reverberante de 200 metros cúbicos de volume (consideravelmente grande) possui uma frequência de corte de cerca de 200 Hz para este ensaio. Um segundo cuidado relativo à câmara reverberante é a necessidade de paredes anguladas e elementos difusores. O uso destes artifícios tende a tornar a pressão sonora mais uniforme no espaço, contribuindo para a criação do campo difuso, premissa do ensaio.

O método de medição utilizado na minicâmara reverberante do GVA consiste em excitar a sala com um ruído de banda larga (e.g. ruído branco) por um tempo suficiente para que a pressão sonora se estabilize na sala e, então, a fonte é desligada e o decaimento é gravado por um medidor de nível de pressão sonora.

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Figura 5. Minicâmara reverberante do GVA

REFERÊNCIAS

BISTAFA, S. R. Acústica Aplicada ao Controle de Ruído. 2ª Edição. São Paulo: Blucher 2011.

GERGES, S. Ruído, Fundamentos e Controle. Florianópolis: NR Editora, 2000.

SALIBA, T. M. Higiene do Trabalho e Programa de Prevenção e Riscos Ambientais. Belo Horizonte: Ed. LTR, 2010.

TEMPO DE REVERBERAÇÃO. Disponível em Acesso em 20/04/2016.

COEFICIENTE DE ABSORÇÃO