6º período UFAL / ARAPIRACA Materiais e mecanismos de absorção

6º períodoUFAL / ARAPIRACA

Materiais e mecanismos de

absorção

Materiais de absorção

Absorção sonora

Absorção: som -> calor

Quanto mais poroso/fibroso – maior fluxo de ar –maior absorção sonora

Absorção sonora

Cada material possui um coeficiente de absorção.

O valor de varia de 0 a 1.Quanto mais próximo de 1, maior absorção.

Absorção sonora

Fatores importantes na escolha:• custo• resistência ao fogo• peso e volume• rigidez mecânica• fixação e manutenção• aparência e pintura• limpeza

Absorção sonora

A espessura (l) do material deve ser escolhida em função da frequência mais baixa, a fim de cortar o primeiro comprimento de onda onde a velocidade de partícula é máxima.

f

cl2

2

par

ede

Absorção sonora

Forma mais prática: quando a distância “l” entre o material e a parede for igual a um múltiplo de ¼ do comprimento de onda

f

cl

44

2

4 p

ared

e

Absorção sonoraV

el.

par

tíc

ula

4

Velocidade máxima

t(s)

Absorção sonora

Quanto devo colocar de material absorvente para absorver uma frequência de 100Hz?

m,.f

cl 850

1004

340

4

2

4 p

ared

e

R = 85cm de material + 85cm de espaço parede/material ou 170cm.

Absorção sonora

Quanto devo colocar de material absorvente para absorver uma frequência de 1000Hz?

cm,.f

cl 58

10004

340

4

2

4 p

ared

e

R = 8,5cm de material + 8,5cm de espaço parede/material ou 17cm.

Absorção sonora

Absorção sonora

Aumento da espessura -> maior absorção em baixas frequências

Mecanismos de absorção

Mecanismos de absorção

Ideal para absorção em médias e baixas frequências ou para absorver uma única frequência

• Painéis ou membranas vibrantes• Ressonador de Helmholtz

Painéis vibrantes

São superfícies montadas sobre outra superfície sólida, porém com um espaço de ar entre elas. É mais eficiente nas médias e baixas frequências.

Painéis vibrantes

-Painéis leves, flexíveis, de poucaespessura, que atuam comomembranas- Materiais possíveis: madeira(laminados, compensados), metais,plástico etc.

Painéis vibrantes

Onde:Fabs = frequência de absorção do painel [Hz]τ = densidade superficial da membrana[Kg/m²] = espessura x densidade cúbica[Kg/m³]i = distância da placa para a parede [m]

Painéis vibrantes

Painéis vibrantes

Calcule a frequência de absorção de um painel vibrante para a madeira com densidade cúbica de 800 Kg/m³, espessura de 6mm e uma distância da parede de 4cm.

Painéis vibrantes

As dimensõesdo vigamento devemestar entre o comprimento de onda e ametade do comprimentode onda de Fabs.Ex: Fabs = 125Hzλ = 340/125 = 2,7dist. vigamento = 2,7 a 1,35m

Painéis vibrantes

Quanto ao formato, é possível utilizar

diferentes espessuraspara diferentes

frequências de absorção

Painéis vibrantes

Painéis vibrantes

Ressonador de Helmholtz

Ressonador de Helmholtz

São cavidades que contém ar

confinado e estão conectadas ao

ambiente através de uma pequena

abertura.

Ressonador de Helmholtz

Ressonador de Helmholtz

Onde:Fabs = frequência de absorção do painel [Hz]S = área secção transversal do gargalo = π.d²/4 (para furos redondos)Lc = comprimento do gargalo = L+0,8dd = diâmetro do gargalo [m]V = d*S

Ressonador de Helmholtz

d = 10cm = 0,10mS = π.d²/4 = 0,0078m²Lc = 15cm = 0,15mV = S*d = 0,1*0,0078 = 0,00078m³

Fabs=55√0,0078/(0,00078*0,15)Fabs = 450Hz

Calcule a frequência de absorção de um ressonador de Helmholtz, cujo diâmetro do gargalo mede 10cm e o comprimento do gargalo mede 15cm

5cm

15cm

Ressonador de Helmholtz

Ressonador de Helmholtz

Ressonador de Helmholtz

Difusores

Difusores

Uma superfície suspensa pode ser um refletor nas altas frequências,

um difusor nas médias e acusticamente invisível nas baixas.

Difusores

L

2LRefletor:

Ex: Refletor para 500 Hz

mL

m

36,168,02

68,0500340

Difusores

L

LDifusor:

Ex: Difusor para 500 Hz

mL

m

68,0

68,0500340

Difusores

L2L

“Invisível”:

mL

m

34,02/68,0

68,0

Difusores

Dica: para garantir boa inteligibilidade, dimensionar refletores para f>500Hz.

Grandes surfícies – reflexão primária dos graves – prejudica a inteligibilidade

HOME THEATRES

DICAS DE PROJETO

Evite•salas muito quadradas•pé direito muito alto•pé direito muito baixo•superfícies reflexivas

Tire proveito•elementos que favoreçam a

acústica :carpete, tapetes e cortinas

• a mobília pode servir com um bom absorvente

DICAS DE PROJETO

AUDITÓRIOS

Teto

Refletor próximo ao palco

Absorvente: fundo/ bordas

Paredes Laterais

Evitar paralelismo

Parede Fundo

Evitar paredes côncavas

Absorção

Mobiliário

Preferência estofados

Onde estão os erros?

Som se concentra nas bordas da sala

Material absorvedor sobre a platéia

DICAS DE PROJETO