PEQUENO ACÚSTICO-ABC

A otimização da acústica de uma sala é o resultado de uma interação complexa de vários fatores que são influenciados tanto pelas características físicas da sala como pela sua utilização prevista. Para melhorar a acústica de uma sala, é fundamental não só compreender os princípios físicos da propagação do som, mas também ter em conta a percepção individual do som e os efeitos dos diferentes fenômenos acústicos. Uma compreensão básica dos termos acústicos mais importantes, tal como apresentados no "Pequeno ABC da Acústica", é essencial para selecionar os materiais adequados para otimizar a acústica de uma sala.

Acústica de edifícios vs. acústica de salas

Se olharmos agora para os efeitos do som nas pessoas numa sala fechada, podemos ver a seguinte diferença fundamental:

No domínio da acústica de edifícios, a questão de como se pode evitar que o som penetre numa divisão fechada, ou seja, o isolamento acústico, é, por conseguinte, uma das questões abordadas. A acústica de salas, por outro lado, é o estudo da propagação do som dentro de salas fechadas e tenta investigar os meios pelos quais a propagação do som no interior da sala pode ser influenciada de forma óptima, muitas vezes através da atenuação do som (absorção) e da reflexão ou difusão direccionada.

Audição humana

O nosso ouvido humano percepciona as flutuações da pressão atmosférica, que são designadas por ondas sonoras e são desencadeadas por um evento sonoro. O tom de um evento sonoro é determinado pela frequência do som ƒ, ou seja, o número de oscilações por segundo, descrito pela unidade SI Hertz [Hz]. Quanto mais baixa for a frequência, maior será o respetivo comprimento de onda da onda sonora, sendo que o ouvido humano percepciona frequências de aproximadamente 20 Hz a 20.000 Hz. No planeamento acústico, todos os parâmetros devem ser sempre considerados como dependentes da frequência, de modo a garantir um planeamento limpo e significativo.

Nem todos os sinais audíveis cobrem toda a gama de frequências da audição humana. O discurso humano, por exemplo, estende-se de aprox. 125 Hz a 8 kHz. Esta gama é, portanto, particularmente importante para o planeamento da acústica de salas. A composição de frequência de um sinal resulta na cor sonora caraterística do sinal.

Um evento sonoro também tem de ter um determinado volume para poder ser percepcionado pelo ouvido. É o chamado limiar de audição, que também depende da frequência. O ouvido humano é mais sensível a sons na gama entre 500 Hz e 4 kHz, enquanto os sons na gama de graves abaixo de 100 Hz só são percepcionados em volumes elevados.

Tempo de reverberação

A medida mais importante quando se considera a acústica de uma sala é o tempo de reverberação T. Este parâmetro é utilizado para descrever o tempo que demora um evento sonoro a decair para um milionésimo da sua energia original, ou seja, a perder 60 dB de nível.

Se um evento sonoro for produzido numa sala, as ondas sonoras propagam-se de forma mais ou menos esférica pela sala, dependendo da caraterística direcional da fonte sonora. Apenas uma parte da energia sonora atinge diretamente o ouvinte. Uma grande parte da energia sonora chega ao ouvinte com um atraso através de reflexões das superfícies da sala. Quanto mais superfícies duras existirem numa sala, mais frequentemente a onda sonora é reflectida na sala e mais reflexões chegam ao ouvinte, resultando num tempo de reverberação mais longo. Por conseguinte, o tempo de reverberação pode ser reduzido e regulado através da introdução de superfícies de absorção de som.

Os diferentes tempos de reverberação têm como objetivo diferentes tipos de utilização, dependendo do volume da sala:

Absorção sonora

Para reduzir a reverberação numa sala, devem ser utilizados materiais de absorção de som. São frequentemente utilizados os chamados absorventes porosos, ou seja, materiais com uma certa porosidade, como os têxteis ou as espumas de poros abertos. Nestes materiais, a energia sonora incidente é convertida em calor por efeitos de fricção e difração no interior do material, sendo assim "absorvida". Os absorvedores de membrana (também conhecidos como transdutores de painel) ou os absorvedores de Helmholz, que absorvem a energia sonora incidente de acordo com um princípio físico diferente, são utilizados com menos frequência. A propriedade de absorção de som de um material é especificada com o valor adimensional α (coeficiente de absorção de som), que se aplica da seguinte forma

• α = 1 corresponde a 100% de absorção
• α = 0 corresponde a 0% de reflexão

A capacidade de diferentes materiais absorverem o som é fortemente dependente da frequência, razão pela qual a absorção do som na câmara de reverberação é também medida e especificada em função da frequência. Para facilitar a classificação dos materiais, pode ser calculado um valor médio a partir do coeficiente de absorção sonora dependente da frequência, que é então atribuído a uma classe de absorção sonora:

Ao medir o coeficiente de absorção sonora na sala de reverberação, o tipo de instalação também é decisivo para o valor medido. Os valores de absorção medidos das cortinas acústicas não podem, por isso, ser dados em termos gerais, mas devem ser sempre indicados em relação à respectiva instalação de teste. Medimos as nossas cortinas como padrão com uma distância de 100 mm da parede e com 0% e 100% de dobragem.

Isolamento acústico

No domínio da acústica de edifícios, o índice de redução sonora de um componente de um edifício é particularmente importante. Este indica o grau em que o som incidente é impedido de se propagar. Em comparação com a absorção, não se trata de reduzir as reflexões (e, portanto, o tempo de reverberação) dentro de uma sala fechada, mas de reduzir o volume entre duas partes de uma sala ou salas separadas. O isolamento sonoro de um componente de um edifício depende muito do seu peso e da composição dos materiais.

O índice de redução sonora R é dado em dB, ou seja, na mesma unidade que o nível de pressão sonora. O dobro da pressão sonora corresponde a um aumento do nível medido de 6 dB. No entanto, a perceção do volume de um sinal depende de muitos outros fatores, como a duração da exposição, a frequência ou a composição espetral. Uma duplicação do volume subjetivamente percebida corresponde a uma diferença de nível de aproximadamente 10 dB.

Nível de pressão sonora

A grandeza física utilizada para caraterizar a intensidade dos fenómenos sonoros é a pressão sonora, medida em pascal [Pa]. O ouvido humano consegue perceber uma gama muito ampla de flutuações de pressão no ar. Existe um fator de 1:1.000.000 entre o limiar de audição (aprox. 20 μPa) e o limiar de dor (20 Pa). Para uma representação clara, a pressão sonora é dada como um rácio do limiar de audição, que também corresponde mais de perto à impressão auditiva humana. O resultado é a unidade decibel [dB] para os níveis sonoros.

Resistência ao fluxo

Tal como descrito no capítulo sobre a absorção do som, o impacto do som nos absorventes porosos, que incluem a maioria das cortinas, é conseguido através de efeitos de fricção no material. Para permitir esse atrito, a chamada resistência ao fluxo deve situar-se num intervalo entre 500 e 1500 Pa s/m. Se o valor for significativamente inferior, o material pode ser descrito como permeável ao som; se o valor for significativamente superior, uma grande parte da energia sonora é reflectida ou passa através do material sem absorção adicional da energia sonora.

A resistência ao fluxo fornece uma indicação das propriedades acústicas de um material, independentemente das condições de instalação. No entanto, as propriedades acústicas reais de um componente devem ser sempre consideradas em ligação com a instalação no local, para a qual o coeficiente de absorção sonora é medido.