Qualidade Acústica e Tempo de Reverberação

Eng. Pedro P. R. NishidaProf. Dr. Marcus A. V. duarte

O tempo de reverberao um importante parmetro acstico, sendo um dos primeiros parmetros a ser avaliado no projeto acstico de uma sala.

importante destacar que a maneira mais comum de alterar o valor do tempo de reverberao o uso de materiais absorvedores.

Eng. Pedro P. R. Nishida

O Tempo de Reverberao deve estar de acordo com o uso do espao, no devendo ser longo em demasiado para no perturbar a clara percepo do som, mas, tambm, no ser pequeno ou curto demais, o que prejudica a percepo de alguns tipos de fontes sonoras (LOSSO, 2003).


As mltiplas reflexes do som num ambiente causa a reverberao


Quando uma pessoa fala num ambiente reverberante, ela ouve o som de nossa prpria voz de forma atrasada.

No se deve confundir a reverberao com o eco, embora os dois sejam causados por princpios semelhantes.


Dois fatores so responsveis pela reverberao de um ambiente:

o ndice de reflexo das superfcies do ambiente (paredes, teto e piso);o volume do ambiente;


A reverberao prejudica bastante a inteligibilidade das palavras num ambienteAo pronunciar-se uma palavra com vrias slabas, os sons se sobrepemQuando a fala muito rpida ou a reverberao grande, mesmo as pausas entre as palavras se tornam preenchidas com o som reverberante


O conceito de reverberao relaciona-se com vivacidade do ambienteO tempo de reverberao exerce influncia na performance musicalOs msicos sempre avaliam a acstica da sala, adaptando, conscientemente ou no, no momento da execuo, a obra musical ao ambiente acstico


Arquitetura e msica tm tido efeitos mtuos ao longo dos sculos: auditrios existentes afetaram o tipo de composio da msica e novas composies musicais exigiram mudanas acsticas em espaos fechadosCom a exceo de alguns teatros antigos que alcanaram a fama de grande perfeio acstica, a maioria dos teatros desse perodo apresentava uma acstica medocre


A msica orquestral da poca Barroca era usualmente apresentada em salas relativamente pequenas com paredes pesadas e altamente refletorasA msica do perodo clssico, as sinfonias de Josef Hadyn, Wolfgang Mozart, e Ludwig van Beethoven so mais bem executadas em salas de concerto maiores e com tempo de reverberao de 1,5 a 1,7 segundos

Ao perodo clssico, seguiu-se o romntico e as msicas de Johannes Brahms, Peter Ilyitch Tchaikovsky, Maurice Ravel e Richard Strauss floresceram em ambientes acsticos ainda mais amplos e com maiores tempos de reverberao 1,8 a 2,2 segundos


Catedrais GticasEng. Pedro P. R. Nishida

As catedrais medievais possuem qualidades acsticas bem peculiaresO principal efeito causado pelas dimenses gigantescas dessas catedrais uma reverberao altssima, variando de 05 a 10 segundosOs longos tempos de reverberao das catedrais dificultavam a inteligibilidade


Baslica de So MarcosEng. Pedro P. R. Nishida

Na renascena, Giovanni Gabrieli, explora o tempo de reverberao da Baslica de So Marcos em Veneza em suas composies polifnicas, mas a preciso rtmica, cuja especificao foi possibilitada pela nova escrita musical, altera profundamente esta relao


A msica orquestral da poca Barroca era usualmente apresentada em salas relativamente pequenas com paredes pesadas e altamente refletorasO tempo de reverberao do salo de baile retangular de um palcio, por exemplo, no passava de 1,5 segundosTambm eram utilizadas salas de msicas ou pequenos teatros, cujo tempo de reverberao jamais ultrapassava trs segundos


A partir das abordagens anteriores possvel perceber a influncia da Acstica Natural dos espaos na inteligibilidade tanto da msica, quanto da palavraPercebem-se tambm os parmetros que contribuem para uma maior qualidade da acstica da sala, destacando-se o de tempo de reverberao


Define-se tempo de reverberao de um recinto como o tempo durante o qual, estando desligada a fonte, a intensidade do som cai a um milionsimo (10 -6) do seu valor ou, em outros termos, o tempo em que o nvel sonoro decai 60 decibisSe o tempo de reverberao o suficientemente grande, o som sobrepor-se- as suas reflexes criando uma textura densa


Estudos identificaram uma correlao entre o volume de uma sala e o seu tempo de reverberao: quanto maior o volume da sala, maior tende a ser o seu tempo de reverberaoA quantidade de superfcies absorventes ou refletivas tambm influenciar o tempo de reverberao


FRMULA DE SABINE

O tempo de reverberao TR, definido como o tempo necessrio para o nvel de presso sonora decair 60 dB :


FRMULA DE SABINE

V o volume do recinto [m]A a absoro total [sabines mtricos]c a velocidade do som. [m/s]


FRMULA DE SABINE

Se a rea superficial da sala S, a absoro mdia () de Sabine definida por

Ento:


FRMULA DE SABINE

A absoro sonora total (A) a soma de absores (Ai) de superfcies individuais

Com essa considerao


FRMULA DE EYRRING-NORRIS

Apesar de ser aplicvel a todas as salas, sejam essas vivas, mdias ou surdas, esta frmula d previses mais aproximadas nos recintos comuns e surdos


FRMULA DE EYRRING-NORRIS

Este resultado satisfatroa quando no houver grandes diferenas de valores de absoro para as diversas pores das paredes ou quando os elementos com absores diferentes estiverem bem misturados e regularmente distribudos em todo contorno


FRMULA DE MILLINGTON-SETTE

A frmula de Millingon Sette pouco utilizada, sendo obtida substituindo-se no frmula de Eyring-Norris a mdia aritmtica dos coeficientes pela sua mdia geomtrica.


DEPENDNCIA COM A FREQUNCIA

Sabe-se que materiais absorventes tendem a refletir frequncias baixas mais que as altas, e materiais altamente reflexivos tendem a ter uma resposta mais igual ao longo do espectro


DEPENDNCIA COM A FREQUNCIA

O ar tambm contribui para a atenuao de sons com alta freqncia, sendo que quanto mais um som se propagar no ar contendo alguma umidade, mais suas freqncias altas sero atenuadas


Considere uma sala de dimenses 4,33 x 3,5 m e de altura 3,5 m. Esta sala possui uma janela de dimenses 2,5 x 1,28 m e uma porta de 0,8 x 2,1 m de rea.

As propriedades acsticas dos materiais existentes na sala podem se encontrados na literatura.

Os valores de absoro das supercies em porcentagem esto expostos na tabela a seguir.

Os valores de i.Si por banda de oitava esto expostos na figura a seguir.

*

Sendo a ltima linha da tabela anterior a indicao dos valores de , ento o tempo de reverberao da sala por banda de oitava resulta em:

Os valores considerados timos para os tempos de reverberao so resultado de avaliaes e julgamentos subjetivos e os valores recomendados provm de preferncias mdias tomadas estatisticamente


preciso conciliar duas condies contraditrias:Quanto maior TR num recinto, tanto mais alto o nvel sonoro ao estabelecido por uma dada fonte, pois grande reverberao significa pouca absoroQuanto maior TR num recinto, menor a inteligibilidade da palavra falada e menor a nitidez da msica produzida, pois o prolongamento de sons j emitidos mascara, em parte, os novos sons que se sucedem


DEPENDNCIA DO VOLUME DO RECINTO

Os casos efetivos de boa acstica, assim como consideraes de ordem terica indicam ser o tempo timo (Tro) sensivelmente proporcional raiz cbica do volume


DEPENDNDIA DA FREQUNCIA

Para baixas freqncias (inferiores a 500 Hz) aceitvel reverberao mais longa do que para altas freqncias


DEPENDNCIA DA FREQUNCIA

A tabela abaixo mostra os valores recomendados para o r da equao anterior


Teatros


Salas de Audincias


Anfiteatros


Salas de Conferncias


ECO


A voz falada compe-se de duas famlias de sons bastante diferenciados:As vogaisAs consoantes

A inteligibilidade da palavra num auditrio se baseia precisamente no reconhecimento das consoantesEng. Pedro P. R. Nishida

Como a energia da voz humana limitada torna-se indispensvel aproveitar uma certa quantidade de som reverberado para aumentar o nvel sonoro nas fileiras mais afastadas da fonte sonora


Caracterizada por Fontes sonoras ComplexasOs instrumentos no devem sobrepor entre siA sala ideal para as propostas da msica contempornea, complexas e muito diferenciadas, deve ser de flexibilidade total, tanto na colocao do pblico quanto na das fontes sonoras


A tabela mostra os tempos de reverberao timos para cada tipo de msica.


As condies para uma boa sala para uma ou outra funo so bastante diferentes. Como principio bsico, procurar-se- ter uma boa inteligibilidade, pois de outro modo seria impossvel comunicao verbalO tempo de reverberao dever ser um ponto mais longo do que o correspondente a uma sala de palavra


Se prevista uma equipe de amplificao eletrnica de qualidade, pode-se projetar como auditrio para msica, pois a amplificao se encarregar de corrigir a excessiva reverberao


Para garantir boas condies acsticas para a palavra falada, a performance acstica de salas de aula deve ser levada em considerao desde a etapa do projeto arquitetnico, uma vez que esse espao destinado para tarefas que requerem um alto nvel de concentrao intelectual


O tempo de reverberao deve em salas de aula deve estar entre 0,4 e 0,6 segundo. Para espaos acima de 10.000 ft, no deve exceder a 0,6 s, e para salas entre com volume entre 10.000 e 20.000 ft, no deve exceder a 0,7 s


Qualidade Acústica e Tempo de Reverberação

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