HOMEXPERT SISTEMAS DE ÁUDIO ATENUAÇÃO DO SOM NO AR

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Nicolas Vítor Gabriel Rodrigues Fartaria
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1 HOMEXPERT SISTEMAS DE ÁUDIO ATENUAÇÃO DO SOM NO AR SOM A figura mostra um alto-falante tocando, Quando o cone do falante se move para a frente, a camada de ar mais próxima dele é empurrada tornando-se comprimida (A). Como a pressão dessa camada é superior à da atmosfera que a circunda, a camada vizinha tende a se mover na mesma direção, transmitindo o movimento à próxima camada, e esta à seguinte, e assim sucessivamente. Quando o cone se move para trás, a camada de ar adjacente é rarefeita (B). Esta camada rarefeita segue a camada comprimida, na mesma direção e com igual velocidade. Chama-se de onda de movimento a uma sucessão de camadas de compressão e rarefação viajando numa dada direção. Quando se atira uma pedra numa superfície de águas calmas, a partir do ponto do impacto formam-se ondas concêntricas e sucessivas que vão se afastando mais e mais. Só que as partículas de água não se movimentam, mas apenas as ondas. Isto pode ser visto se sobre a água estiverem, folhas caídas de árvores, por exemplo. Do mesmo modo durante a propagação dos sons as partículas de ar não acompanham a onda de movimento. Elas apenas se deslocam pouca coisa para um lado e para dentro em torno de sua posição de repouso.

2 Propagação do Som A propagação do som no ar pode ser comparada às ondas na água, conforme figura. As ondas espalham-se uniformemente em todas as direções, diminuindo em amplitude conforme se distanciam da fonte. No ar (na condição ideal de campo livre sem objetos bloqueando ou refletindo o som), quando a distância dobra, há uma queda de 6 db. Se medirmos o nível de som (SPL) a 1 metro da fonte, o valor medido a 2 metros de distancia será 6dB menor e se medido a 4 metros 12dB menor, da mesma forma para 8 metros a queda será de 18dB. Vejamos a tabela com a queda teórica SPL em função da distância. Atenuação O som ao se propagar sofre uma diminuição na sua intensidade. Em média, a intensidade sonora diminui 6 db a cada vez que se dobra a distância da fonte. Este porém é um valor de referência. Na verdade a atenuação depende da freqüência do som, da temperatura e da umidade relativa do ar.

3 A tabela da Norma ISO TC 43,mostra a atenuação do som em função da frequência, temperatura e umidade do ar.. Analisando a Tabela TC43 observamos que: -Quanto maior a Temperatura e Umidade menor a Atenuação. -A atenuação aumenta com a Freqüência, ou seja, o som agudo 'morre' em poucos metros, enquanto que o som grave se pode ouvir a quilômetros de distância; -Portanto, na propagação, o ar oferecendo maior resistência à transmissão de altas frequências causa uma distorção no espectro de freqüências. Por isso que, nos sons produzidos a grandes distâncias, nós ouvimos com maior nível os sons graves, ou seja, os sons agudos são atenuados na propagação.

4 PROPAGAÇÃO DO SOM EM SALAS FECHADAS Em um ambiente aberto, o som comporta-se perfeitamente de acordo com a Lei dos Inversos dos Quadrados, perdendo 6dB de potência a cada vez que a distância é dobrada. Mas em um ambiente fechado, essa lei já não é mais válida. O som que antes seria dispersado para o alto agora retorna ao ouvinte, somando-se em volume ao som que a pessoa está recebendo diretamente da fonte sonora. O que acontece então é que a atenuação não é mais de 6dB, mas sim menor que esses 6dB. Quanto mais fechado o ambiente, quanto mais superfícies refletoras existirem para encaminhar as parcelas de som que seriam desperdiçadas para novamente para os ouvintes, menor será a atenuação encontrada. Aqui, criamos dois problemas. A atenuação pode variar em função de duas coisas. Formato e dimensões do local é uma delas. Existem ambientes que tem teto fechado e laterais abertas (uma varanda coberta, por exemplo), existem locais com teto e mais duas paredes fechadas (pouco comum), teto e quatro paredes fechadas (o mais comum. Há locais com tetos altos, com tetos baixos; retangulares, quadrados, com formato irregular, etc. Para resolver este problema, os engenheiros chegaram à seguinte conclusão: para lidar com dimensões diferentes dos locais, usam o cálculo de volume (não volume de som, mas volume de espaço, de metro cúbico). Ora, ao sabermos o volume de um local, podemos até mesmo não saber suas dimensões (altura x largura x comprimento), mas temos uma boa idéia se o espaço é grande ou pequeno, amplo ou apertado. Então, quanto ao formato e dimensões do local fechado, problema resolvido. Entretanto, dois lugares com absolutamente as mesmas dimensões podem apresentar valores de atenuações distintas, devido aos materiais empregados na sua construção e/ou presença de material de tratamento acústico. Os engenheiros concluíram que seria necessário um valor que expressasse o comportamento do som neste ambiente, levando em conta as características do local. E chegaram assim ao RT 60! Defini-se tempo de reverberação (RT) de um recinto como o intervalo de tempo, expresso em segundos, necessário para que a energia acústica nesse recinto decresça 60dB (daí RT 60 ) de seu valor original a contar do momento em que fonte que produz a energia é desligada.

5 A tabela abaixo mostra a variação da atenuação em 3 salas de dimensões iguais porém com diferentes Tempos de Reverberação. Analisando a tabela observamos que: -A atenuação quando dobramos a distancia é menor do que 6dB. -Quanto maior a distancia da fonte menor a queda (o ouvinte percebe com muito mais intensidade as ondas refletidas) -Como valor de 1,5s de RT60 para uma sala de audição (Home-Theater) é muito alto, não podemos considerar os valores desta tabela para o cálculo da potencia em sala de Home-Theater TABELA PRÁTICA DE ATENUAÇÃO PARA SALAS DE HOME-THEATER Considerando-se a prática em salas de Home-Theater chegamos na tabela abaixo: -Os valores são teóricos somente para cálculos estimativos. Engº Fabio Oguri

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