Acústica. A ref lexão dos raios sonoros, numa superfície plana, o ângulo de incidência é igual ao ângulo de ref lexão.

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Vagner Igrejas Beppler
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1 Acústica A ref lexão dos raios sonoros, numa superfície plana, o ângulo de incidência é igual ao ângulo de ref lexão. 1

2 a)forma do recinto Superfícies côncavas tendem a f azer os raios sonoros convergirem, concentrando-se em f ocos dentro do ambiente. O projeto com formas côncav as merece atenção especial do ponto de v ista da acústica arquitetônica, pois estas concentrações provocam interferência de ondas. Assim, haverá pontos de ref orço do som e pontos de enfraquecimento. Esses pontos de excesso e pontos surdos são prejudiciais à boa audição nos ambientes. Já as superfícies conv exas são dif usoras sonoras e podem ser usadas sem maiores complicações. 2

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8 Formas cilíndricas podem causar problemas com focos e ref lexões sucessiv as os quais podem ser tratados. 8

9 Em escala macro, ondulações irregulares nas superfícies, o que ajuda a minimizar os problemas de foco; Revestimentos com materiais acusticamente transparentes (grelhas de madeira ou metal, por exemplo), que escondem a envolvente verdadeira, tratada com material absorvente. 9

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11 O eco palpitante (flutter echo) é um fenômeno causado pela interreflexão do som entre duas paredes opostas, longas, paralelas ou côncavas. Este som é normalmente identificado como um som de alta freqüência. Ele pode ser prevenido evitando-se as superfícies paralelas, fazendose o tratamento acústico ou quebrando-se a superfície. A quebra de 10% da área de uma das paredes normalmente é suficiente para prevenir o eco palpitante. Quanto mais irregular esta quebra, melhor. 11

Os conceitos da reflexão estão na base da acústica geométrica, através da qual pode-se determinar a forma arquitetônica, traçando-se pontas e cortes de forma a evitar reflexões prejudiciais e ecos

12 Os conceitos da reflexão estão na base da acústica geométrica, através da qual pode-se determinar a forma arquitetônica, traçando-se pontas e cortes de forma a evitar reflexões prejudiciais e ecos palpitantes. b) Reverberação do som A simples existência de fechamentos num recinto dá origem aos sons refletidos, e implica no surgimento de uma intensidade rev erberante ou intensidade de som difuso. Suponhamos que uma fonte de potência constante esteja irradiando no interior de um recinto fechado. A energia sonora cresce no recinto enquanto parte dela é absorvida pelos fechamentos e objetos. Ela crescerá até se igualar à parcela que está sendo absorvida. À partir desse momento, estabelece-se um equilíbrio energético dinâmico: para toda energia que entra, uma quantidade igual sai por absorção. Isso acontecerá, independentemente da potência da fonte. 12

13 Seja A a área equivalente à quantidade de m² de absorção total, ou em outras palavras, uma superfície hipotética de α = 1. Então, Pabs=Ir x A, onde Ir é o valor médio estatístico das intensidades do sistema complexo de ondas que se propagam no interior no recinto, constituído pelos sons refletidos nos fechamentos e nos objetos. O fenômeno da reverberação afeta de maneiras diferentes a distribuição do som no recinto: Como a absorção dos materiais é seletiva (absorvem mais em determinadas freqüência) o espectro do som reverberante não coincide com o do som direto. Uma vez que os materiais absorventes não estejam distribuídos homogeneamente no recinto, a distribuição espacial do som não será homogênea. O som reverberante persiste um certo tempo no local, depois que a fonte deixa de emitir. Esse tempo é chamado de tempo de reverberação e será estudado em detalhes adiante. Ele é o fator mais importante para o bom entendimento do som em um ambiente fechado. 13

14 d) Acústica Geométrica Análise de Diagramas de Raios A análise de diagramas de raios é usada para: (1) Estudar o efeito da forma da sala na distribuição do som. (2) Identificar superfícies produtoras de eco em potencial. Um diagrama de raios é uma analogia acústica com a reflexão especular da luz onde o ângulo de incidência é igual ao ângulo de reflexão. As figuras abaixo mostram alguns diagramas de raios básicos. Algumas limitações deste recurso são as seguintes:. O som só se reflete da maneira indicada nos diagramas quando as superfícies refletoras são grandes em comparação com o seu comprimento de onda. Normalmente as fontes de fala ou música não irradiam de um ponto fixo. O projeto da forma ideal da sala depende de um balanço cuidadoso da melhor distribuição sonora possível a partir de vários pontos considerados como fonte sonora. Não é possível fazer uma avaliação detalhada da difusão ou dispersão do som pelas superfícies das salas somente com os diagramas de raios. Assim, para uma maior precisão costumase usar ensaios em maquete. 14

15 Apesar dessa s limitações o estudo geométrico ainda é uma ferramenta de projeto importante para estabelecer a melhor forma para a sala. A diferença de comprimento do caminho seguido pelo som refletido e do caminho do som direto numa determinada posição do receptor está diretamente relacionada com a diferença de tempo em que o ouvido detecta aqueles sons. Por exemplo, se o som refletido atinge o ouvido cerca de 1/17s depois do som direto, ele será percebido como um eco. A tabela abaixo serve como guia para checar as condições de audibilidade Diferença entre as distâncias percorridas pelo som direto e pelo som refletido < 8,5m 8,5-12m 12-15m 15-21m >21m Condições de audibilidade Excelente para fala e música Boa para fala,média para música Regular Ruim Eco, se forte o bastante Na prática, dentro de uma sala f azemos o estudo para receptores, próximos a média e a grandes distâncias da fonte sonora. 15

16 Para a posição 1, diferença = (3,35+5,50)-3,65=3,2m (excelente para f ala e música) Para a posição 2, dif erença = (4,87+7,92)-10,05=2,74m (excelente para f ala e música) 16

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