Os Fundamentos da ACSTICA Controle de Rudos e Qualidade do Som
Bill Tolliver Gerente de Suporte Tcnico America do Sul
Acstica
O que Som? Propriedades
Ondas, frequncia, dB, absoro, reflexo
Controle de Rudos Reduzindo sons indesejveis entre ambientes
Qualidade do Som Melhorando sons desejveis dentro ambientes
Montagems de Pisos Solues Acsticas
Informao de Referncia
O Que Som?
O que Som?
Som o movimento ou vibrao de molculas causadas por perturbaes fsicas Por exemplo:
Alto falantes
Fogos de artifcio
Motor de carro
O som viaja atravs do ar, lquidos e slidos, em todas as direes
O que SOM?
O som viaja atravs do ar a uma velocidade constante, a uma determinada temperatura do ar: 342,9 m por segundo (em um dia com temperatura mdia).
GERAR SOLUES TRANSFORMAR MERCADOS MELHORAR VIDAS
As ondas sonoras se afastam da fonte, diminuindo de intensidade com a distncia.
O que Som?
Onde no existe som?
No vcuo!
O que Som?
O SOM uma perturbao fsica num meio (ar) e uma combinao de dois componentes:
1) FREQUNCIA (Hz) Determina o tom ouvido.
Intervado auditivo humano 20 Hz to 20.000 Hz
A frequncia o nmero de eventos de um fenmeno oscilatrio que ocorre na unidade de tempo. , assim, resultante da relao entre a velocidade do som (C) e seu comprimento de onda (lambda), dada pela frequncia (f) em ciclos por segundo (hertz). O som dito "comum" analisado em faixas de oitavas ou teros de oitavas de frequncia
2) INTENSIDADE (Pa) Determina o volume ouvido
Mede as flutuaes de presso do ar acima e abaixo da presso atmosfrica normal (100 kPa)
A Intensidade a amplitude das ondas sonoras reflete a intensidade dos estmulos sonoros e determina a sensao subjetiva de rudo do som para a pessoa que o ouve. Sua unidade bsica o bel, uma razo entre duas intensidades, sendo freqente a utilizao de medida de intensidade dB (decibel).
O que SOM?
GERAR SOLUES TRANSFORMAR MERCADOS MELHORAR VIDAS
FREQUNCIA E INTENSIDADE
O que Som? Frequncia
As ondas sonoras tm frequncias diferentes
O que Som? Frequncia
Som de alta frequncia
Som de baixa frequncia
Tudo em Hertz (ciclos por segundo)
O que Som? O Som Composto por Vrias Frequncias
O que Som? Intensidades
As ondas sonoras tm diferentes intensidades
O que Som? Intensidade
Sons altos = altas presses sonoras
Sons discretos baixas presses sonoras
O que Som? Intensidade
Definio de dBs:
Alexander Graham Bell, o B do dB, descobriu que ao medir o som obtinha nmeros muito altos, como 10a 13a potncia.
O que Som? Intensidade
Este tipo de escala no fazia sentido relativamente nossa escuta; ento, ele a comprimiu usando uma escala logartmica.
Portanto, bel = 10 decibis dois bis= 20 decibis
Zero dB o ponto de partida de onde um beb escuta o mais leve dos sons.
O que Som? Intensidade
Fonte do Som
Foguete para Saturno
Avio a Jato
Limiar da dor
Rebitadeira
Trnsito Pesado
Fala em Tom de Conversa
Escritrio
Residncia
Folhas farfalhando
Limiar da Escuta
dBs
194
160
135
120
80
60
50
40
20
0
Presso (Pa)
100,000
2,000
20
0.2
0.02
0.002
0.0002
0.00002
O que Som?
O som resulta da vibrao de molculas
No ar, essas vibraes formam reas de alta e baixa presso, resultando em "ondas sonoras"
Essas ondas sonoras variam por: Frequncia (nmero de ciclos por unidade de tempo)
Presso (intensidade, dB)
O que Som? Dispositivos para medir som.
Controle de Rudos
Controle de Rudos O que so os efeitos do rudo?
O excesso de rudo pode ser encontrado em qualquer lugar.
GERAR SOLUES TRANSFORMAR MERCADOS MELHORAR VIDAS
Pode causar:
o Cansao
o Diminuio da produtividade dos trabalhadores
o Em casos extremos, perda de audio
Por que isso importante?
Porque quando entendemos como o som funciona, podemos aprender a control-lo.
Controle de Rudos Onde est o rudo?
Controle de Rudos
Reduzindo sons indesejveis
Controle de Rudos
Dois mtodos para controlar rudos
1. Na fonte... Geralmente no ser possvel
2. Na engenharia do projeto do prdio
Como Podemos Medir a Atenuao do Som?
ASTM E413 ou ISO 717/1
Como Podemos Medir a Atenuao do Som?
Como se mede a capacidade de isolamento acstico de uma parede?.....
ASTM E 90 Medio da Perda da Transmisso do Som
Ambiente
Fonte
Ambiente Alvo 80 dB 35 dB
TL = 45 dB
Controle de Ruidos Rw : ndice Ponderado de Reduo Sonora
GERAR SOLUES TRANSFORMAR MERCADOS MELHORAR VIDAS
ndice Ponderado de Reduo Sonora - Rw - Indice de reduo do som transportado pelo ar medido em laboratrio. Este indice determinado de acordo com a EN ISO 717-1 a partir de medies efectuadas de acordo com EN 20140-3 sobre a banda da terceira octava da banda de frequncia 100-3150 Hz.
Classe de transmisso do Som STC - indice da perca de transmisso de som transportado pelo ar medido em laboratrio. clculado de acordo com a ASR 413-87 usando valores de perca de transmisso de som medidos de acordo com ASTM E 90-90 sobre uma gama de frequncia 125-4000 Hz.
Em general, as valores de Rw e STC do o mesmo nmero (ou apresentam menos de 1-2dB de diferena). O valor Rw (ou STC) um valor numrico que descreve a capacidade que tm os elementos de construo, como a parede, piso, teto, porta ou janela, de minimizar a transmisso de rudos de uma rea para outra.
A perda real de transmisso de som depende das freqncias especficas no ambiente
Controle de Ruidos Resultados das Provas-Exemplo
Fonte: National Research Council Canada, Reporte IRC-IR-693 Oct 1995
STC 47
Rw 48
Grau de Transmisso Sonora - Rw
GERAR SOLUES TRANSFORMAR MERCADOS MELHORAR VIDAS
Valores Rw Audibilidade das conversas Grau de controle sonoro
15 - 25 Voz normal, de fcil compreenso Ruim
25 - 35 Voz alta de fcil compreenso
Regular
35 - 45 Voz normal apenas ouvida
mas no entendida Boa
45 - 55 Voz alta apenas ouvida mas no entendida
Muito boa
55 - acima Voz alta geralmente inaudvel
Excelente
A Percepo dos Decibis por Pessoa Varia
0-3dB Quase imperceptvel
4-5dB Perceptvel e significativo
6dB Nvel de som resultante 1/4 do nvel inicial
7-9dB Reduo importante recebida
10dB Nvel de som resultante 1/2 do nvel inicial
Controle de Rudos Os princpios de Controle de Rudos
#1 Aumente a massa.
Espessura de Drywall
12,5mm 15mm
Numero de camadas de Drywall.
Controle de Rudos Os princpios de Controle de Rudos
#2 Quebre o caminho.
Use montantes de ao
em vez de madeira.
Use pefis para quebrar caminho.
Paredes duplas.
Controle de Rudos Os princpios de Controle de Rudos
#3 Absoro na cavidade.
Encher cavidade com fibra de vidro.
A importncia de densidade de isolamento em cavidade
S a densidade do isolamento no significativamente muda o valor de STC/Rw da assemblia.
A resistncia de fluxo de ar e o fator que contribui com a perda de transmisso e depende do... Diametro de fibra (menor e melhor)
Densidade (maior e melhor).
L de rocha tem densidade maior (33kg/m3) mas tambem diametros de fibra maiores (9 microns).
L de vidro geralmente tem densidades menores (10 a 12 kg/m3) mas com um diametro de fibra menor (6 microns).
Ento....A resistncia de fluxo de ar para l de rocha e fibra de vidro so similares.
A verdade que a diferena entre provas maior que a diferena dos valores de Rw de l de rocha e fibra de vidro.
Fonte: National Research Council Canada,
Reporte IRC-IR-693 Oct 1995
A importncia de densidade de isolamento em cavidade
Fonte: National Research Council Canada, Reporte IRC-IR-693 Oct 1995
A importncia de espessura de isolamento em cavidade
Fonte: National Research Council Canada, Reporte IRC-IR-693 Oct 1995
A quantidade (espessura) de absoro na cavidade tem um efeito significativo na transmisso de som- Quanto maior a frao da cavidade preenchida com material de absoro, maior a perda de transmisso de som (STC e Rw).
The amount (thickness) of absorption in the cavity has a significant
effect on the sound transmission-the greater the fraction of the cavity filled iwth absorption, the higher the sound transmission loss (STC and Rw).
A importncia de espessura de isolamento em cavidade
Fonte: National Research Council Canada, Reporte IRC-IR-693 Oct 1995.
"A diminuio de transmisso de som continua a aumentar com espessura crescente do material de absorpo. Com o cavidade preenchida pela metade com material de absoro, a perda de transmisso de som fica em um STC 5dB (ou Rw 3dB) menos que obtido enchendo a cavidade completamente".
The sound transmission loss continued to increase with increasing thickness of
the absorptive material. With the cavity half-filled with absorptive material, the sound transmission loss was about 5dB STC (or 3dB Rw) less than obtained by filling the cavity completely.
Controle de Rudos Parede de Concreto Macio vs. Steel Frame + Drywall + Fibra de Vidro
Porque Steel Frame + Fibra de vidro?
Veja exemplo ao direito.... Mesma desempenho acstica Rw=54 dB.
Apenas 11% do peso de uma parede de concreto macio.
Mais espacio na ambiente com menos espessura de parede.
Melhor desempenho termico. Precisa 770 mm de espessura de concreto macio para ter o igual valor R.
Construo rpida.
A parede facilita a instalao de eltrico e tubos.
Parede de Steel Frame com Drywall
Montantes 90mm (61cm C-C)
Duas chapas de Drywall 15,0mm cada lado
Owens Corning R11 89mm Fibra de vidro
Rw=54 dB
Peso= 45 kg/m2
Desempenho Termico (com ponte trmico)
U=0,81 W/mK
R=1,23 mK/W
Parede de Concreto-189mm
Rw=54 dB
Peso= 400 kg/m2
Desempenho Termico
U=3,46 W/mK
R=0,29 mK/W
Rw: ndices de Reduo Sonora Ponderado Montantes:48mm, Drywall:12,5mm
Sem Isolante Rw 34 (Uma chapa de Drywall ambos lados)
Sem Isolante Rw 42 (Duas chapas de Drywall ambos lados)
Com Isolante Rw 43
(Owens Corning R1,22 50mm) (Uma chapa de Drywall ambos lados)
Com Isolante Rw 50 (Owens Corning R1,22 50mm)
(Duas chapas de Drywall ambos lados)
Rw: ndices de Reduo Sonora Ponderado Montantes:48mm, Drywall:15,0mm
Sem Isolante Rw 36 (Uma chapa de Drywall ambos lados)
Com Isolante Rw 47 (Owens Corning R1,22 50mm)
(Uma chapa de Drywall ambos lados)
Com Isolante Rw 53 (Owens Corning R1,22 50mm)
(Duas chapas de Drywall ambos lados)
Rw: ndices de Reduo Sonora Ponderado Montantes:70mm, Drywall:12,5mm
Sem Isolante Rw 38 (Uma chapa de Drywall ambos lados)
Com Isolante Rw 44 (Owens Corning R1,83 70mm )
(Uma chapa de Drywall ambos lados)
Com Isolante Rw 51 (Owens Corning R1,83 70mm)
(Duas chapas de Drywall ambos lados)
Rw: ndices de Reduo Sonora Ponderado Montantes:70mm, Drywall:15,0mm
Sem Isolante Rw 43 (Uma chapa de Drywall ambos lados)
Com Isolante Rw 48 (Owens Corning R1,83 70mm)
(Uma chapa de Drywall ambos lados)
Com Isolante Rw 54 (Owens Corning R1,83 70mm)
(Duas chapas de Drywall ambos lados)
Rw: ndices de Reduo Sonora Ponderado Montantes:90mm, Drywall:12,5mm
Sem Isolante Rw 39 (Uma chapa de Drywall ambos lados)
Com Isolante Rw 45 (Owens Corning R2,05 90mm)
(Uma chapa de Drywall ambos lados)
Com Isolante Rw 52 (Owens Corning R2,05 90mm)
(Duas chapas de Drywall ambos lados)
Rw: ndices de Reduo Sonora Ponderado Montantes:90mm, Drywall:15mm
Sem Isolante Rw 43 (Uma chapa de Drywall ambos lados)
Com Isolante Rw 48 (Owens Corning R2,05 90mm)
(Uma chapa de Drywall ambos lados)
Com Isolante Rw 54 (Owens Corning R2,05 90mm)
(Duas chapas de Drywall ambos lados)
Parede dupla 90mm montantes de madeira
Duas camadas de fibra de vidro
Owens Corning R1,94 89mm
Uma chapa de Drywall ambos lados
15mm de espessura
Espessura da parede=235mm
Rw=60dB
Parede dupla 90mm montantes de Ao
Duas camadas de fibra de vidro
Owens Corning R1,94 89mm
Duas chapas de Drywall ambos lados
15mm de espessura
Espessura da parede=265mm
Rw=69+ dB
Controle de Rudos
Outras consideraes de design
Caminhos Paralelos...............
Selagem de Permetros...
Portas
Janelas
Parte eltrica
Parte hidrulica
Dutos
Recomendaes para ajudar a reduzir a transmisso sonora
GERAR SOLUES TRANSFORMAR MERCADOS MELHORAR VIDAS
PORTAS: Em um corredor, no colocar uma porta na frente da outra.
Preferir portas que no sejam de correr.
Usar portas slidas.
Em piso de cermica ou tapetes, usar um capacho de proteo em portas externas.
PAREDES: Selar o permetro da parede.
Aplicar selante adesivo resistente na base dos 2 lados da parede.
Instalar telefones, campainhas, etc. em paredes interiores, no em paredes que separam reas sociais.
Pendurar prateleiras e quadros, isso aumenta a difuso do som em um ambiente.
Recomendaes para ajudar a reduzir a transmisso sonora
GERAR SOLUES TRANSFORMAR MERCADOS MELHORAR VIDAS
PISOS E FORROS: Selar frestas no contrapiso.
Instalar carpete grosso.
As aberturas dos encanamentos de gs e linhas eltricas devem estar seladas com selante adesivos.
JANELAS: Diminuir o tamanho das janelas frente a reas ruidosas.
Assegurar que as janelas mveis fechem bem.
As janelas de folha dupla e as cortinas ajudam a reduzir a transmisso sonora.
Os valores de Rw e STCs tratam o som de ambiente para ambiente.
A Qualidade do Som trata o som dentro do ambiente
Falamos do STC e Rw, agora vamos falar.. dos NRCs e
o Tempo de Reverberao
Objetivo.. Melhoria de qualidade de som no ambiente interno.
Qualidade de Som no
Ambiente Interno
Qualidade de Som No Ambiente Interno
GERAR SOLUES TRANSFORMAR MERCADOS MELHORAR VIDAS
Qualidade de Som Superfcies Duras
As ondas sonoras refletem em superfcies duras
Drywall
Concreto
Placas
Tijolos
Metal
Reflexo
Qualidade de Som Superfces Duras com materiais de alta absoro
As ondas sonoras perdem Energia na medida que
passam por materiais de alta absoro (soft)
Fibra de vidro
L Mineral
Espumas
Porosas
Absoro
Menor Reflexo
Qualidade do Som
O excesso de reflexes (reverberao) reduz a qualidade do som (mais eco e mais barulho)
Superfcie dura
Superfcie dura
Su
perf
cie
du
ra Su
perfc
ie d
ura
SACs e NRCs Os SACs ou Coeficientes de Absorao de Rudos so registrados em
diferentes frequncias (125, 250, 500, 1000, 2000, e 4000 Hz)
NRCs (Coeficiente de Reduo de Rudos) a mdia dos quatro SACs com frequncias 250, 500, 1000, e 2000 Hz.
O NRC expresso em um simples valor de porcentagem de 0.0 a 1.0 que uma frao da energia sonora absorvida pelo material.
(Referncia: ASTM C423).
Os valores NRC so importante nos clculos para baixar o nvel de rudo dentro de um ambiente por meio da absoro do rudo e reduo do tempo de reverberao (eco).... assim melhorar a qualidade de som dentro do ambiente.
Sala de de Reverberao (ASTM C423 ou ISO354)
Measurement of Sound Absorption in a Reverberation Room
Comparao dos NRCs de Materiais
Mrmore 0,00
Placa de Gypsum 0,05
Vidro 0,05
Piso de Madeira 0,10
Bloco de Concreto sim pintar 0,25
OC Serie 705 50mm com FSK 0,60
OC Serie 703 25mm com FSK 0,65
OC Serie 703 25mm Simples 0,70
OC Serie 703 50mm com FSK 0,75
OC Serie 703 50mm Simples 1,00
Consideramos que um material ABSORVENTE de sons quando o valor de NRC superior a 0,4.
Informao de Referncia
Guias de Design da Qualidade do Som
As frequncias mais altas so
mais fceis de absorver do
que as mais baixas.
Cmara Anecica Quase no reverberao, Calibrao de equipo
Qualidade do Som Clculo da reduo do nvel sonoro, ASPL
GERAR SOLUES T
Onde: SAnovo= sabins de absoro depois do tratamento SAoriginal= sabins de absoro antes do tratamento
original
novo
SA
SAASPL log10
Clculo de sabins: Multiplicar os coeficientes de absoro sonora de todos os tipos diferentes de materiais de um ambiente a uma frequncia particular, pela rea de cobertura de cada material.
Qualidade do Som Tempo de Reverberao
Embora os tempos de reverberao excessivamente altos sejam indesejveis As palavras e sons se tornam mascarados pelas
reflexes
Os tempos de reverberao baixos demais tambm so indesejveis As primeiros reflexes podem ajudar a reforar a
claridade
As reflexes de alcance mdio podem ajudar a reforar a sensao de espao
Qualidade do Som Tempo de Reverberao
O tempo de reverberao RT60 timo depende de:
Tamanho do ambiente/sala Ambientes menores tempos de reverberao menores
Uso do ambiente e valores de RT60 Ginsio (1,2 a 1,6)
Msica sinfnica (1,1 a 1,5+)
Restaurante (0,8 a 1,2)
Area publica (0,5 a 1,0)
Sala de reunio (0,6 a 0,8)
Sala de aula (0,4 a 0,6)
Estudio de gravao (0,0 a 0,3)
Tempos de
reverberao
Mais alto
Mais baixo
Qualidade do Som Tempo de Reverberao
Para a maioria das aplicaes gerais, o tempo de reverberao em um ambiente deve ser determinado acordo de tipo de ambiente, com a finalidade de evitar ecos que interfiram na clareza da voz e incrementam barulho.
Utiliza-se um analisador de tempo real para medir o tempo de reverberao ou o tempo em segundos que um som leva para diminuir 60 dB. A equao para o tempo de reverberao .
Onde: RT60 o tempo de reverberao, s Volume o volume do ambiente em m
SA o valor de sabins do ambiente em m
SA
xVolumeRT
16.060
QUALIDADE DE SOM
EXEMPLO #1
SALA DE REUNIO TEMPO DE REVERBERAO
E DIMINUIO DE SOM
Exemplo-Sala de Reunio (Sem Tratamento)
O tempo do reverberao (RT60) ser muito alto e fora de especificao para uma sala de reunies.
A qualidade de som ser ruin com problemas de eco e barulho excessivo.
Sala: 5m x 8m x 3m
Porta: 800mm x 2100mm
Janela: 1100mm x 1100mm
Volume: 120m
Tempo do Reverberao = RT60 RT60 = (0,16 s/m) * (Volume m) / Se
RT60 = (0,16 s/m) * (120m) / (6.04m)
RT60 = 3,2 sec
Sala de Reunio:Especificao do RT60 0,4 > RT60 < 0,6
Exemplo-Sala de Reunio (Tratamento-Cortinas + Carpete)
O tempo do reverberao (RT60) ser melhor mas fora de especificao para uma sala de reunies.
A melhora de qualidade de som ser perceptvel e significativo mas segue com algunos problemas de eco e barulho excessivo.
Sala: 5m x 8m x 3m
Porta: 800mm x 2100mm
Janela: 1100mm x 1100mm
Volume: 120m
Tempo do Reverberao = RT60 RT60 = 1,0 sec
Diminuio de Som indesejvel
10Log (SBnovo/SBoriginal)
10Log (18,51/6,04)
4,86dB
Exemplo-Sala de Reunio (Tratamento-Cortinas + Carpete + 703 na Parede)
O tempo do reverberao (RT60) atende a especificao. A qualidade de som ser excellente e sem problemas de eco e barulho excessivo.
importante dizer que neste simples exemplo no consideramos a presena de pessoas, mveis, etc., que tambm podem baixar o tempo de reverberao.
Sala: 5m x 8m x 3m
Porta: 800mm x 2100mm
Janela: 1100mm x 1100mm
Volume: 120m
Tempo do Reverberao = RT60 RT60 = 0,5 sec
Diminuio de Som indesejvel
10Log (SBnovo/SBoriginal)
10Log (41,31/6,04)
8,35dB
QUALIDADE DE SOM
EXEMPLO #2
OBSERVADOR SEM E COM TRATAMENTO ACSTICO
DIMINUIO DE SOM
Exemplo-Observador Sem e Com Tratamento Acstico
dB Observador =10*LOG(10^(S1/10)+10^(S2/10)+10^(S3/10)+10^(S4/10)+10^(S5/10)) Onde S1=84,0 dB, S2=83,5 dB, S3=83,5 dB, S4=82,5 dB, e S5=82,5 dB
dB Observador =90,2 dB
Se usamos um tratamento acstico na superfice e o valor de NRC (abs Coef) =0,95
dB Observador =84,4 dB
Mudana de Som por absoro
=10log(1/1-abs)
= 10 log (1/1-0.1)
= 0,5 db
Ento ...
84,0-0,5=83,5 dB
83,5-0,5=83,0 dB
83,0-0,5=82,5 dB
Etc. Etc..Etc..
Montagens de Piso
Informao de Referncia
Guias Acsticos para maiores informaes
Produtos OWENS CORNING
GERAR SOLUES TRANSFORMAR MERCADOS MELHORAR VIDAS
BLACK ACOUSTIC BOARD
Obrigado pela seu atteno
Perguntas?
Top Related