O futuro da aviação pessoal será ruidoso?

Estive discutindo bastante sobre carros voadores e o futuro da indústria aeroespacial nos últimos dias com os colegas de trabalho. Ainda mais porque um deles foi contratado pela Lilium para trabalhar em um projeto que já está bastante adiantado, com um protótipo que já realizou alguns voos. Meu objetivo neste artigo é discutir as implicações relacionadas ao ruído ao se falar de novos projetos de aviação pessoal e de drones.

Atualmente existem empresas construindo protótipos e falando muito sério em lançar modelos de transporte de 2 passageiros no mercado. A maioria das alternativas trabalha com 2 ou mais propulsores que podem mecânicos ou elétricos. Uma grande vantagem dos novos conceitos é a possibilidade de fazer decolagens verticais, não sendo necessária qualquer infra-estrutura de rodovias. Entretanto, ao adquirir certa altitude os carros voadores alteram a direção dos propulsores para realizar um voo mais rápido e eficiente na horizontal, como aviões comerciais. As velocidades de cruzeiro podem chegar a 300 km/h, o que é bastante interessante.

Empresas como a Aurora, em parceria com nossa querida Embraer e Uber pensam em um modelo compartilhado que permita ser locado. No primeiro momento haverá um piloto, mas a idéia é tornar um veículo automático a partir do momento que os passageiros estiverem mais seguros com a ideia de voar sem um piloto no comando. Mas eles não estão sozinhos nesta corrida tecnológica, tendo empresas de todo o mundo como DeLorean’s, Lilium, EHang, AeroMobil, Terrafugia, Joby Aviation com projetos de lançamento daqui a 5 ou 10 anos.
Veja esse video para aprender mais sobre o sistema de propulsão distribuída e para ver alguns destes protótipos. O artigo que usei como base é esse aqui.

 

Em termos de ruído para a aviação pessoal, nada está definido! A preocupação dos pesquisadores que trabalham comigo é em termos de certificação, visto que infra-estruturas completas serão necessárias para avaliar todos os requisitos de segurança, inclusive o ruído. Os mecanismos de certificação com certeza terão longos debates para realizar ensaios e estabelecer parâmetros que permitam credenciar empresas a atuar neste mercado.

Certamente as regulamentações da ANAC terão que ser reavaliadas e as atuais não serão completamente válidas para este cenário, visto que ou a aeronave é tratada como um avião ou um helicóptero nas RBAC (Regulamentos Brasileiros da Aviação Civil). Por exemplo, a RBAC 21 define questões relacionadas à Certificação de produto Aeronáutico, já a RBAC 36 define requisitos de ruído para aeronaves, e por fim a RBAC 161 define como são elaborados os Planos de Zoneamento de Ruído de Aeródromos PZR. Mas perceba que no caso dos carros voadores e dos drones, qualquer terraço ou campo pode vir a ser um local de pouso. Muito do conteúdo destes regulamentos são cópias quase que fiéis de documentos da FAA (Federal Aviation Administration) do departamento de transportes dos Estados Unidos.

Durante uma caminha em Kensington Gardens gravei um rápido video sobre esse tema. Acompanhe abaixo.

O fato é que todos esses meios de transporte, tripulados ou não tripulados,  são extremamente ruidosos, gerando ruídos tonais através das hélices, que são especialmente incômodos para nós humanos. Como a penalidade tonal passa pelo critério utilizado pelo profissional perito que realiza a medição, nas leis e normativas brasileiras essa questão não foi totalmente incorporada e com procedimento claro. Me corrijam se eu estiver errado, mas me parece que é necessário um amadurecimento técnico com relação aos estudos psicoacústicos relacionados aos efeitos do ruído de drones e de carros voadores nos humanos. Somente assim podemos aprimorar as normativas e regulamentos de certificação que se traduzirão em leis brasileiras, culminando na permissão o uso seguro e regulamentado deste tipo de transporte.

É claro que o ruído é somente um dos potenciais vilões desta história. Mas se primarmos somente pelo desempenho, economia de combustível, aerodinâmica e segurança na aviação pessoal; fatalmente estaremos desbalanceando a equação. O que pode potencialmente perigoso, ao colocar no mercado aeronaves ruidosas e que venham a gerar problemas a longo prazo, como estresse, irritabilidade e problemas do coração.

Enfim, gostaríamos de ouvir mais comentários sobre esse assunto de você. Comente e participe.

Internoise 2017 – Acústica direto da China

O congresso internacional Internoise 2017 é um dos maiores do gênero e reúne os maiores profissionais do ramo. A foto acima é da palestrante Brigitte Schulter – famosa pelos estudos em paisagem sonora. Veja o nosso grande professor Samir falar sobre o congresso nesse video abaixo, diretamente com o nosso correspondente Edison Claro de Hong Kong…

Hong Kong é uma cidade grande e com muitos problemas similares à São Paulo, o que nos permite traçar um paralelo entre as duas realidades. Haja visto a grande poluição sonora causada por sistemas de transporte, e a grande densidade populacional devido à verticalização da cidade.

Além disso, o povo Chinês também gosta de uma batucada como nós Brasileiros. Os instrumentos são diferentes dos nossos, os chamados Taikos, que são uma classe de instrumentos musicais de percussão. Veja um pouco da apresentação neste curto video…

Dentre os brasileiros neste congresso, tivemos a presença dos representantes das duas sociedades brasileiras de acústica, a Débora Barretto e o Davi Akkerman, representando a SOBRAC e a ProAcústica respectivamente. Davi apresentou um artigo explicando a norma de desempenho de edificações NBR 15575 à comunidade internacional. Essa é uma oportunidade muito boa de mostrar nossas iniciativas e receber críticas não só sobre a norma, mas sobre a pesquisa que é realizada no nosso país. Veja o que eles falam para nós sobre o congresso no video abaixo…

Entre os palestrantes das Keynotes gostaria de citar o professor Xin Zhang que ministra na Hong Kong University of Science and Technology. Sou leitor dos seus artigos, que são focados em ruído aeronáutico. Xin fundou o Airbus Noise Technology Centre aqui na University of Southampton, UK, onde o Davi Akkerman estudou e onde atualmente eu estudo. O trabalho de Xin Zhang é focado em aeroacústica computacional e aerodinâmica e ele tem mais de 25 anos em pesquisa básica.

Aos pesquisadores que pretendem participar futuramente deste congresso, é importante saber sobre quais são os tópicos aceitos. Entre eles podemos citar:

  • Acústica em dutos
  • Paisagem sonora em arquitetura e urbanismo
  • Geração e modelagem de ruído rodoviário
  • Controle ativo
  • Absorção sonora
  • Modelagem, medição e mitigação
  • Métodos e aplicações em vibroacústica estocástica
  • Controle e gerenciamento de ruído em construções
  • Controle e transmissão de ruído em edificações
  • Mapeamento de ruído
  • Ruído industrial
  • Privacidade
  • Visualização e manipulação sonora
  • Ruído de rotores
  • Ruído aeroportuário
  • Ruído induzido por escoamentos em água e ar
  • Certificação green building
  • Vibração
  • Psicoacústica
  • Aeroacústica computacional

E ainda há outros temas correlatos em seções técnicas curtas com 4 a 5 artigos científicos. Veja, que essa experiência é muito gratificante para acadêmicos e também para os profissionais, onde ambos conseguem ficar a par das tecnologias mais modernas no mundo. Veja aqui o relato de um participante brasileiro explicando um pouco sobre a tecnologia piezoelétrica aplicada às janelas acústicas.

Veja que a tecnologia discutida acima é um tipo de controle ativo, que basicamente consiste em anular o som/vibração ao aplicar inteligentemente um processamento em um sinal vindo de um transdutor. Esse sinal é direcionado a um atuador, que causa cancelamento da vibração e consequentemente do ruído gerado pela vibração de uma membrana, chapa, ou outro sistema ressonante. Esse tema ainda está em fase de muita pesquisa básica, e com pouca aplicação em produtos nacionais de prateleira.

O que precisamos no Brasil é de incorporação de tecnologias como essa citada, para avançar em termos de inovação e qualidade de vida. Acredito que só assim, com incentivos governamentais à produção de tecnologia nacional e com parcerias sérias entre universidades e empresas de inovação nacionais, consigamos implementar tecnologia de ponta em bens de consumo para todos os cidadãos.

Um muito obrigado a todos os nossos correspondentes! Nós do Portal Acústica estamos muito felizes com a cooperação e por vocês levantarem a bandeira da Acústica em nosso país.

 

Se você gostou do assunto, por favor comente sobre a questão: O que podemos fazer para inovar em nosso país?

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Abraços e nos vemos do outro lado do Portal!

 

Ruído ambiental e Indústria 4.0

Qual é a diferença entre Sons e Ruídos? Sons são o objeto de estudo da acústica, sendo que os ruídos são sons interpretados como indesejáveis e que causam desconforto ao ser humano. Os ruídos são gerados pelo homem, através de atividades que possam envolver algum tipo de equipamento que emite os ruídos e interfere na paisagem sonora de uma região. O ruído pode ser industrial, rodoviário, ferroviário, aeroportuário, metroviário, ou até algazarras, entre outros.

Saber avaliar os ruídos em um grande centro urbano é fundamental para realizar um planejamento urbano adequado. Pode-se identificar onde é a melhor posição para a construção de um empreendimento imobiliário residencial, por exemplo. Lembrando que o planejamento prévio reduz custos e re-trabalhos, além de garantir mais eficiência. Em virtude disso, um manual gratuito foi elaborado pela Pro Acústica sobre Classes de Ruído. Esse manual visa auxiliar o profissional encarregado da caracterização da característica do ruído em uma área. Ele contém alguns mitos e verdades a respeito do assunto. Uma leitura essencial sobre o tema. Você pode conferir clicando aqui. Na minha visão o manual é informativo e dá pinceladas sobre a norma EN 12354, que normatiza o cálculo do desempenho acústico de um ambiente, baseado nos elementos construtivos de cada parede, teto e piso. Apesar de ser curto, o manual auxilia o entendimento do conceito de Classe de Ruído e foca no profissional de acústica, que é o principal responsável por identificar a Classe de ruído, e com isso definir os critérios mínimos de desempenho acústico de uma edificação. Vale ressaltar que os níveis máximos de ruído de fachada são dependentes desta classe de ruído em uma edificação, e a norma NBR 15.575 é que permite estabelecer o mínimo de desempenho necessário para garantir a qualidade da mesma.

No vídeo a seguir, Pablo Serrano, fundador do Portal Acústica, explica como a cidade de Manchester (UK) se planeja com base no ruído ambiental gerado:

Podemos também pensar na questão do planejamento urbano com base em novos conceitos de IoT (Internet of Things). Vejamos o caso dos mapas de ruído. Se tivermos sensores acústicos espalhados pela cidade, podemos utilizar comunicação sem fio para transmissão dos dados e consequente mapeamento em tempo real. Isso pode disparar gatilhos que identifiquem atividades poluidoras imediatamente. Caso esses equipamentos sejam integrados a atuadores, quem sabe seja até possível realizar mascaramentos de ruídos ao se valer de transdutores instalados em locais estratégicos da cidade.

Enfim, a IoT é somente um dos elementos da Indústria 4.0, que atualmente é conhecida como a revolução da comunicação e do conhecimento. Existem sistemas de baixo custo para implementação de sistemas eletrônicos com alto grau de conectividade e controle. Desta forma, precisamos pensar nossas cidades como Smart Cities, onde ela mesmo se auto diagnostica e atua de forma a autônoma. Se existem carros autônomos hoje em dia, as cidades autônomas são somente uma questão de escala. E isso não se restringe à acústica! Imagine sistemas detectores de odores, de fumaça, de luminosidade, precipitação, e outros interligados e arquivando imensas quantidades de dados. Esse é o grande desafio dos dias de hoje, conseguir projetar com base no passado, mas observando tendências e estimativas calculadas com base em dados de sensores reais. Não teremos mais arquitetos e urbanistas que decidem com base em achismos ou observações supérfuas, mas sim baseados em históricos e comportamentos da região. Isso permite avaliar impactos e elaborar planos de contingência mais acertados, por exemplo nos casos de evacuações de áreas em caso de desastres naturais.

Como conclusão, segue a dica de estudo sobre IoT, Big Data e Mapeamento de Ruído. Juntos, esses elementos são essenciais para os profissionais que atuarão neste mercado da Indústria 4.0 que logo estará recrutando mais profissionais.

 

Gostou do Post? Comente e faça parte da nossa comunidade. O próximo Webinar de discussão sobre “A valorização do profissional de arquitetura e engenharia acústica no Brasil”, com a Professora Stelamaris Bertoli é dia 23/05, às 20h. Inscreva-se clicando aqui!

Acústica urbana e big data

Cuidar dos ruídos é fundamental para o conforto sonoro em grandes cidades. Mas, como se melhora a qualidade acústica urbana? Para isso, planejamento urbano é fundamental. Ou seja: alocar áreas específicas para residências, zonas industriais, espaços de lazer coletivos, etc. Os planos diretores das cidades devem, portanto, ser formatados tendo em consideração todas as disciplinas, inclusive a acústica. Cidades como Fortaleza e São Paulo já se deram conta desta necessidade. Essas cidades já têm um mapa de ruído em elaboração e com isso o poder público pode planejar baseado em dados e históricos.

Barcelona, por exemplo, conseguiu manter o seu centro silencioso, mesmo próximo de uma área possivelmente barulhenta. Em visita à cidade, Pablo Serrano nos conta como a gestão do município levou em consideração seu relevo e outras características para o planejamento da acústica urbana. Veja:

Podemos também notar que novas tecnologias de big data serão essenciais para se armazenar e gerir dados de estações de mapeamento acústico. Essa é a nova forma de ver o mundo, com sensores de diversos tipos sendo instalados por toda a cidade gerando volumes gigantescos de dados. Imagine um departamento de polícia que contém o monitoramento de mais de 100 instrumentos de medição acústica por toda a cidade, coletando dados referêntes a intensidade sonora. Se pudermos estabelecer critérios para emitir alertas, ou ainda, para avisar sobre eventos fora do convencional, com certeza não teremos mais que ligar para a polícia para reclamar dos vizinhos!

É claro que isso passa por diversas discussões legais e por questões de implementação e de segurança. Aqui no Brasil ainda é complicado colocar equipamentos caros em algumas localidades, sem correr o risco de furtos e vandalismos. Entretanto, é altamente factível construir um sistema inteligente de mapeamento sonoro em tempo real que produza históricos e permita avaliações estatísticas e sazonais quanto ao ruído, em qualquer região que seja.

Um exemplo seria avaliar os níveis de ruído em um bairro com potencial turístico, durante e fora da alta temporada. Contudo, poderiam-se realizar medidas de controle para evitar reclamações durante períodos de festas ou manifestações populares, que causam grande poluição sonora.

Bom, atualmente existem sistemas de mapeamento acústico bastante avançados que permitem monitorar uma estação de medição à distância, acompanhando os resultados pela internet. Mas o histórico durante um grande período de tempo quase nunca é requerido pelos contratantes. Isso tende a mudar, observando a tendência de mais sistemas de big data virem ao mercado. E as grandes vantagens ao meu ver são:

  • Acompanhamento do aumento ou diminuição global da poluição sonora
  • Monitoramento da saúde dos trabalhadores (explosões em pedritas, máquinas em indústrias)
  • Identificação e caracterização de eventos potencialmente perigosos (explosões, trovoadas,  progação de alertas sonoros)
  • Controle da aplicação das leis (limites estabelecidos em normativas, conforme zoneamento)

Finalizando, novas tecnologias baseadas em internet das coisas, big data e análise estatística são hoje possíveis. Tais tecnologias podem ser integradas em sensores com conexão à internet, e que, continuamente, adquirem informações acústicas de cidades. O uso dos dados pode ser dos mais variados, por exemplo para estudo, para monitoramento, para controle ou, ainda, para prevenir avanços da poluição sonora, conforme tendências baseadas em históricos. Para tal, teremos que preparar melhor nossos profissionais para tratar grandes volumes de dados. Tais profissionais devem ser capazes de manusear dispositivos industriais e que permitam acesso à internet de maneira segura e confiável.

Acústica em igrejas: Sagrada Família, em Barcelona

Muitos conhecem a cidade de Barcelona, na Espanha, por conta do seu famoso time de futebol. Porém, o que nem todos sabem é que esse charmoso município da região da Catalunha preserva um acervo cultural e arquitetônico fantástico. No vídeo a seguir, Pablo Serrano, fundador do Portal Acústica, apresenta um marco da cidade. A Sagrada Família é uma catedral católica projetada pelo arquiteto Antoni Gaudí. Ela começou a ser construída em 1882 e ainda não está totalmente pronta. Entretanto, está aberta a visitação do público que paga um bom valor para conhecer essa grandiosa obra de arte arquitetônica e religiosa. Na nave principal é possível observar as quatro pilastras principais com símbolos representando alguns dos apóstulos. Diversas outras pilastras são inclinadas e o templo exploratório da Sagrada Família, como também é conhecida, apresenta diversos vitrais e magníficas formas e abóbadas, além de um museu no subsolo.

Neste video gravado neste maravilhoso templo explicamos detalhes de projetos de acústica em igrejas, veja:

Ao projetar uma igreja, é necessária uma ótima sinergia entre o arquiteto e os padres, ou pastores. Com certeza esse foi o caso nesta grandiosa obra. A inteligência de Gaudí no estudo de como apoiar as estruturas e garantir as formas foi feito utilizando um método muito curioso. Ele pendurava diversos cordões, um ao lado do outro, com pesos nas pontas. Ele então entrelaçava os cordões e criava o formato dos arcos de ponta cabeça, se utilizando da gravidade para verificar se o formato era possível e estável.

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Uma das principais características acústicas desta igreja é a difusão. Como todos a abóbada é totalmente assimétrica e com diversas reentrâncias e picos, as ondas sonoras são refletidas e espalhadas no ambiente. Com isso, o nível de pressão sonora no ambiente é mais homogêneo, ou seja, não apresenta regiões com diferenças muito pronunciadas de intensidade do som. Isso é muito importante para a qualidade do que chamamos de cauda da reverberação. Sendo que o som decai ao longo do tempo de maneira harmoniosa e sem artefatos sonoros audíveis. Com isso o som se torna mais agradável no ambiente e dá mais sensação de conforto.

Ao projetar uma igreja, o pastor ou o padre, tem um único objetivo: levar a palavra para seus fiéis. Para tal, o ambiente deve auxiliar de forma a levar tal palavra em “alto e bom som”! O que acontece em diversas igrejas, é que o ambiente não é preparado para o som, e com isso a qualidade sonora é muito degradada. Vamos então dividir nestes dois elementos, conforme o ditado popular. O que é “alto”, e o que é “bom”?

Por “alto”, em parâmetros técnicos, podemos dizer que é uma onda sonora com nível de pressão sonora suficiente e que vença os demais ruídos presentes no ambiente. Ou seja, se o ar condicionado está ao lado da pessoa e a porta da igreja está aberta, pode ser que estas outras fontes de ruído confundam o ouvinte. Com isso, a relação entre o “sinal”, ou seja a palavra do orador, e o “ruído”, todos os demais sons, é prejudicada. Em inglês SNR “Signal to Noise Ratio”, representa essa relação sinal/ruído. Para melhorar a SNR há duas alternativas, ou aumentar o volume da fonte sonora, o orador, ou ainda diminuir o ruído. A preferência deve recair sempre para a redução do ruído, pois muitas vezes optamos por colocar caixas de som e acabamos elevando muito os níveis, causando fadiga e irritação de algumas pessoas que não gostam do som muito alto. Para baixar o ruído, devemos então realizar o controle dele através de isolamento acústico ou ainda criando zonas com bastante absorção sonora que diminuem a energia sonora. Um bom projeto de isolamento acústico de uma igreja, assim como de qualquer outro ambiente, deve levar em consideração as demais disciplinas (hidráulica, elétrica, ar condicionado, arquitetura, estruturas, equipamentos). Para tal, o projetista analisa a influência de cada uma das fontes de ruído e prevê o impacto de tais fontes no ruído do ambiente. A norma brasileira que estabelece o nível aceitável de ruído em um ambiente é a NBR 10.152. E para igrejas e templos, o nível aceitável de ruído é de 50 dBA, mas para o conforto deve-se ter no máximo 40 dBA. É difícil conseguir tais valores, ainda mais próximo a uma rodovia e com as janelas abertas. Portanto, o indicado é procurar um especialista e resolver o problema. Assim, garantindo o isolamento da igreja, se garante também que os vizinhos não serão incomodados pelas atividades do culto.

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Por “bom”, podemos dizer que cada pessoa tem uma preferência. Em acústica, as avaliações subjetivas são estudadas com critério e se utilizam parâmetros objetivos e modelos estatísticos para avaliar o quão bom um som é para uma pessoa. No caso de uma igreja, a coisa é mais simples, pois em geral pode-se utilizar somente alguns parâmetros bem objetivos que são ou previstos durante o projeto ou medidos na igreja. Podemos citar alguns dos parâmetros de inteligibilidade da voz, como o ALcons, que é o índice de articulação da voz e perda de consoantes, o STI, que é o Speech Transmission Index. Ambos dão valores que podem ser traduzidos em atributos qualitativos como Ruim, Razoável, Bom e Excelente. Para saber mais sobre esses parâmetros, o recomendável é se especializar fazendo cursos sobre acústica. Mas se seu objetivo for realmente garantir a qualidade em uma igreja, agora você já sabe qual profissional procurar e qual parâmetro você pode exigir uma avaliação.

Gostaria de saber mais sobre as fases do projeto acústico? Então recomendamos a leitura desse artigo.

Arte + Tecnologia = Emoção em salas de concertos

Após um magnífico evento de carnaval, no dia seguinte estava me sentindo realizado com tudo que estava acontecendo na minha vida. Mas ao assistir um vídeo tudo mudou… Fiquei pensando, como as palavras de um artigo de negócios me fizeram chorar. Como a emoção me pegou derramando lágrimas e me colocando em um estado de paz logo após?

Eram lágrimas de beleza, por ouvir uma música orquestrada e composta a partir de um algoritmo que processou as palavras do artigo por inteligência artificial. Essas palavras criaram padrões matemáticos transformados em notas musicais. Essas notas passaram nas mãos de um compositor, e esse maestro colocou o toque humano. Posteriormente, a música e as palavras passaram pelas mãos de artistas de dados, que criaram animações complexas a partir da tecnologia. Balcony

Esse complexo processo de transformação e de interação profu nda entre humanos e computadores nos faz pensar onde estão as fronteiras entre a arte e a tecnologia. Como as inovações e disrupções devem ser galopadas por nós usando modelos emergentes e intangíveis? O botão de play não é mais como antigamente, grande, protuberante e físico. Se quisermos podemos simplesmente dar um sinal ou tocar levemente para inicial algo. Somos mais discretos e sensíveis atualmente, mas ao mesmo tempo podemos ser chamativos e sociais ao se publicizar na rede.

Você deve estar se pensando, o que esse assunto tem a ver com acústica? Bom, eu também pensaria assim, mas depois de sentir cada nota tocar a minha alma, eu pensei que a audição pode causar lágrimas e emocionar. O som é vibração, é conexão entre pessoas, é algo que nos permite viajar no inconsciente. Por isso que o estudo do som é tão mágico. Ele se utiliza do meio para rapidamente contar a história entre dois pontos do espaço em intensidade, tonalidade e ritmo. A intensidade é o que causa a sensação. A harmonia é a combinação de diversas tonalidades que causa a coloração. E o ritmo é o que move e mantêm.Onda
Para manter todos esses elementos em sua originalidade, os materiais acústicos da sala de concertos devem ser criteriosamente escolhidos. A acústica de auditórios de menor porte também deve ser estudada em fase de projeto. Somente após avaliados os efeitos dos materiais acústicos é que pode garantir qualidade sonora.

Veja o vídeo incrível que foi lançado no museu do Louvre, na França. O projeto se chama “Symphonologie, The music of business”. Vou deixar dois links, um que explica o processo de criação (em inglês), e outro que apresenta o primeiro ato deste impactante concerto que me arrancou água dos olhos.

Veja os videos nos links abaixo:

https://youtu.be/Xf3ZDK3N5BA

https://youtu.be/zYfCMqSaMR8

Após assistir esse concerto, por favor me diga o que achou e se você se identificou como eu me identifiquei. Somos feitos de carne e osso, e por mais que a tecnologia esteja nos levando para outros caminhos, a interação física, táctil, visual e sonora, sempre será o que nos torna humanos e não máquinas.

Se você deseja saber mais sobre acústica em salas de concertos, salas de música, auditórios e outros espaços físicos, entre em contato. Seria um prazer permitir a você se emocionar como nós nos emocionamos com o som…

Pablo Serrano

Tecnologia sonora 3D – inovação binaural

Constantemente somos envoltos pelos sons de tudo em nossa volta. Entretanto, para ter uma experiência virtual, precisamos recorrer a um sistema de som com diversas caixas de som que tentam recriar essa sensação de se sentir dentro do ambiente que não se está. Isso acontece em cinemas e home cinemas com sistemas 5.1 ou 7.1, nos quais o sistema fica por vezes bastante caro para o consumidor residencial e envolve toda uma instalação e posicionamento das caixas. Mas ainda assim não temos uma sensação completa, porque com esses sistemas não conseguimos sentir a proximidade de um sussuro na ponta do ouvido.

Um estudo interessante que permite ouvir os sons de maneira completamente imersiva é chamada de binaural, ou seja, é uma sensação que somente quem tem as duas orelhas saudáveis é capaz de sentir. A forma das nossas orelhas, e a diferença de tempo de chegada do som em ambas, nos permite identificar de onde vem o som. Com isso temos um senso de direção que pode nos proteger de um acidente, por exemplo. Nossas orelhas também nos permitem ter esse senso de espacialidade e de localização da fonte sonora. Um exemplo bacana de som binaural, que deve ser ouvido com um fone de ouvido, é esse aqui, o chamado Virtual Barber Shop. Nesse áudio uma pessoa corta o seu cabelo e você tem a nítida impressão de que está realmente sentado na cadeira do barbeiro.

A tecnologia de virtualização 3D criada por Marcos Simon e o Prof. Filippo Fazi da Universidade de Southampton também nos permite ter essa sensação através de uma gravação que não utiliza técnicas binaurais especiais. Eles conseguiram manipular a fase das ondas sonoras e criar focos sonoros na entrada do canal auditivo. Utilizam então, feixes sonoros que são direcionados conforme a posição da cabeça de até 2 pessoas. As posições são monitoradas usando um sistema kinectic com uma câmera, similar à aquela dos video games mais avançados que capturam o seu movimento. A expectativa é que esse sistema binaural, que se vale de somente uma barra com alguns alto-falantes, seja incorporada em equipamentos de TV, ou video game em breve. Com isso, ao jogar um jogo de zumbis, você pode ser surpreendido com um grunido na sua nuca de um zumbi que vem de trás! Imagina o susto…

Esse projeto já passou pela primeira etapa de desenvolvimento de produto que é a validação da tecnologia. Agora os pesquisadores estão buscando fundos e parcerias para o sistema conversar com outras patentes como a Dolbi. Com isso será possível intercambiar diversos formatos de áudio e transformá-los em binaurais, para ter a possibilidade de aplicação em diversos produtos.

Veja o video abaixo (em inglês) explicando um pouco do projeto. E se você quiser saber mais sobre outras tecnologias e ferramentas utilizadas em acústica, acesse gratuitamente o e-book clicando aqui.

 

Um pouco mais sobre o assunto pode ser conferido neste post muito bom da incubadora Future Worlds, clicando aqui.

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Eco e Reverberação: Qual a diferença?

Arquiteto + Eng. Acústico = Bom projeto

Quando pensamos em um projeto arquitetônico, temos em mente sua estrutura e principalmente o design. O desenho do arquiteto na maioria das vezes nos surpreende em todos os sentidos, principalmente a visão. Contudo, diversas vezes o fator acústico é deixado de lado por não ser tangível e visual, o que acaba por prejudicar o projeto final. O ambiente projetado deve propagar o som de forma clara e inteligível, mas isso só é possível quando especialistas estão na equipe. Um ambiente com uma acústica ruim pode ser considerado inutilizável para eventos de grande porte, como auditórios e casas de shows. Pode pegar muito mal e causar uma impressão muito ruim do estabelecimento se a acústica é pobre.
Essa preocupação com a acústica é historicamente consolidada. As grandes igrejas e teatros da antiguidade possuíam a acústica perfeita, pois eram desenhadas de maneira a reverberar o som sem causar ecos. As ondas sonoras chegavam de forma inteligível aos ouvidos dos espectadores, principalmente em teatros ao céu aberto. Com o advento dos teatros em recintos fechados, o público precisava ficar muito perto dos artistas para conseguir ouvir bem o que se falava. Nisso, foram criadas as galerias que permitiam melhor visão e audição. Entretanto, para comportar muitos espectadores, os teatros, igrejas e casas de concertos devem atentar a outros problemas acústicos, como ecos, falta de claridade e de ganho.
Para lidar com esses problemas, tanto o arquiteto quanto o designer de interiores e o engenheiro acústico devem trabalhar em conjunto, desde a concepção inicial do ambiente! Somente assim o ambiente poderá ser acusticamente confortável e evitar esses problemas acústicos. Isso vale principalmente para locais que visam atender uma grande quantidade de pessoas, como anfiteatros, e salas de conferência e outros já citados.

Tempo de Reverberação

O principal fator para quem pretende criar um ambiente ideal é compreender o tempo de reverberação do som e que diversos outros parâmetros técnicos dependem dele. Ao utilizar superfícies refletoras e materiais adequados que permitam que o som seja projetado ao público, se obtém uma sensação de maior intimidade com quem está palestrando, ainda com os músicos no palco. Um ambiente cheio de materiais de absorção não oferece esse tipo de experiência. Neste caso o ouvinte se sente mais isolado e excluído emocionalmente. A reverberação ideal depende do volume da sala e do objetivo de uso do espaço, basicamente. Para tal, estima-se o potencial de absorção de som com ou sem pessoas ao selecionar materiais de revestimento adequados para o ambiente. Esse processo leva em conta várias ferramentas de engenharia que oferecem uma razoável estimativa da qualidade do som no ambiente.
A reverberação é, em suma, a forma na qual o som se propaga. Ou seja, quando um som encontra obstáculos como as paredes ou até mesmo objetos e retorna, esse retorno é tão imediato que o ouvido humano não consegue perceber a diferença entre o som original vindo do orador e a reflexão vinda da parede. A intensidade do som em um determinado ambiente decai de acordo com a distância e de acordo com a quantidade de vezes que essa onda sonora bate no material. Materiais “mais acústicos” absorvem mais a onda sonora, e refletem pouco deste som, absorvendo muito dele. Mas entenda que é importante utilizar materiais “menos acústicos”, visto que o seu objetivo possa ser conseguir um maior alcance do som em um local grande sem usar um sistema eletroacústico (caixas de som) de grande porte.

E o Eco?

Mas qual é a diferença entre reverberação e eco? Uma vez que esse possui a mesma forma de produção que a reverberação do som, o eco é percebido por nós humanos como um atraso entre o som original e o refletido. Igual quando você grita na montanha e ela te responde. O eco não é favorável para ambientes, pois faz com que a inteligibilidade do som seja prejudicada. Logo, para evitar os ecos é preciso identificar as superfícies que produzem o mesmo e atuar de duas formas: utilizando objetos ou materiais que bloqueiem aquela superfície causadora do eco, e assim o som refletido chega mais rápido ao ouvinte; ou pode-se colocar um material de absorção “mais acústico” naquela superfície que gera o eco.

Limite entre reverberação e eco. Fonte: Egan M D, 1988.

Limite entre reverberação e eco. Fonte: Egan M D, 1988.

Veja no diagrama abaixo, tirado do livro do Egan, Architectural Acoustics, onde ele identifica a região que o eco causa incômodo (annoyance). Para isso acontecer, muito provavelmente o nível do eco é maior que o nível do som original vindo direto da fonte sonora. Ou ainda, o atraso entre o som original e o eco é grande, portanto perceptível. Se o atraso é pequeno entre os dois sons, não nos sentimos incomodados por esse “eco” e ele é percebido como uma reverberação. Essa reverberação também é conhecida como reverb pelos músicos (o que na verdade é até desejável).

Softwares Para Projetos

Uma das formas de calcular o tempo de reverberação e a qualidade do som em um ambiente é utilizando softwares especializados nesse segmento. Tanto o CATT-A como o Odeon são programas confiáveis e de fácil manuseio, auxiliando tanto na fase de projeto, quanto na correção de ambientes que já estão acusticamente prejudicados. Se quiser conhecer mais sobre o Odeon, veja alguns vídeos e informações técnicas clicando aqui.
Por fim colegas, existem outros parâmetros mais complicados, mas também utilizados no projeto de acústica de salas, especialmente em acústica para auditórios. Entre eles o STI (Speech Transmission Index) e o ALcons (Percentage Articulation Loss of Consonants), mas esse tema é mais avançado e podemos abordar em outro momento. Portanto, se você se interessou por esse assunto e quer aprender mais, entre na nossa comunidade do Facebook.

Nós também estamos atentos às pessoas que nos pediram e estão com dificuldade de fazer projetos de controle de vibrações em edificações, em termos de piso flutuante, isolamento de elevadores, piscinas e outros equipamentos prediais. Para isso estamos programando um webinar exclusivo e GRATUITO.

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Abraços, por favor comentem abaixo e bons projetos acústicos!

Acústica de igrejas

 

sagrada

Certa vez acessei meu Linkedin e vi o perfil de um professional que elogiou o meu trabalho após baixar um material do Portal Acústica. Me surpreendi com sua dissertação de mestrado. Mais especificamente pelo tópico e pelos resultados quantitativos da pesquisa, que consistia em analisar os problemas enfrentados pelos moradores de São Paulo em relação à acústica de igrejas. De fato, esse assunto não é comumente encontrado. Acústica em igrejas é na verdade um tópico muito antigo, mas os arquitetos mais antigos tinham somente o foco na qualidade interna do som, e não no isolamento acústico de igrejas. Vejamos alguns resultados interessantes deste estudo, para entendermos o que é necessário para resolver essa problemática de isolamento acústico e não somente de tratamento acústico (conforto no ambiente interno).

Em uma sociedade altamente religiosa como no Brasil, por incrível que pareça, o estudo apontou que 56% das pessoas entrevistadas consideram um aspecto negativo ter uma igreja como vizinho. 28% consideraram um aspecto positivo. O período da noite é que as pessoas acabam percebendo as atividades das igrejas, sendo que 65% dos entrevistados dizem que os sons oriundos da igreja próxima a sua residência causam “irritabilidade”. 70% das pessoas consideram os sons médios ou altos em termos de “volume” e tem dificuldade de assistir TV (42%), ou dormir (25%). O mais curioso é que 65% das pessoas chegaram a fazer uma reclamação pessoalmente aos responsáveis das igrejas, entretanto, ou não teve retorno (45%) ou ainda foi somente parcialmente atendido (25%). A amostra consistiu de 255 pessoas que vivem próximas à igrejas na cidade de São Paulo, SP.

Esses dados ilustram um problema moderno, apesar de haverem diversas leis e regulamentações sobre o tópico de poluição sonora e ruído em comunidades. NENHUM entrevistado sabia sobre quaisquer destas leis, mas todos tinham conhecimento do PSIU, que é o programa de controle de ruído da cidade. O mais interessante é que, ao fazer um estudo mais detalhado das igrejas próximas aos entrevistados, nenhuma das 12 igrejas tinha um projeto de isolamento acústico. Apenas 4 delas apresentaram medições abaixo de 65 dBA no ambiente externo, usando o parâmetro LAeq (valor equivalente de nível de pressão sonora, ponderação pela curva A de percepção humana na frequência). E além disso, algumas igrejas apresentaram níveis internos considerados prejudiciais, se em exposição prolongada. Chegando a 97 dBA em um caso!

Realmente um caso sério, visto que diversos padres e pastores se preocupam com a poluição sonora. Entretanto, eles não sabem como agir e por vezes desconhecem medidas e profissionais do ramo que possam auxiliar. Mas o mundo não está perdido. A tecnologia de avançou muito, e é essencial voltarmos aos velhos tempos. Digo isso, porque nos séculos passados os arquitetos e engenheiros tinham muita preocupação pelo tema e alguns focavam sua vida toda para trabalhar em prol da igreja. Claro que precisamos de economia nos dias de hoje, principalmente com a expansão de igrejas evangélicas pequenas e de baixo custo. Mas por outro lado, é primordial pensarmos nas questões de isolamento acústico antes de pensar em adquirir a propriedade! Isso mesmo, um estudo do terreno, realizando um mapa de ruído da região, pode ser primordial para identificar as soluções acústicas necessárias. Em alguns casos o custo da acústica pode inviabilizar a instalação da igreja! Ou ainda, a instalação inadequada pode causar um afastamento de fiéis, ao invés de uma congregação e união.

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Portanto, antes de implantar ou reformar a acústica da igreja, se você é pastor, trabalha em igrejas ou é um fiel dedicado: consulte um engenheiro acústico com experiência no assunto. Isso pode ser um fator determinante para a saúde das pessoas que frequentam o seu culto e também para os vizinhos. Para falar mais sobre acústica em igrejas e outros locais com grande circulação de pessoas, elaboramos um material especial que pode auxiliar. Esse manual explica exatamente o que é uma certidão de tratamento acústico adequado e como essa certidão é emitida em um município de Santa Catarina. Entretanto o procedimento é similar em outros municípios brasileiros.

Acesse o material gratuitamente clicando AQUI. Nele você encontrará os conceitos e o passo a passo que podem ajudar não só as igrejas, mas outros tipos de negócios com potencial gerador de sons, como bares e restaurantes (que para os vizinhos são geradores de ruídos).

Obrigado e precisando, estamos ai para auxiliar. Deixe seu comentário e contribua com a sua visão sobre o assunto. Gostaríamos de dar voz a você também. Ah, coloquei umas fotos da Igreja da Sagrada Família porque estou indo vê-la na semana que vem…

MEng. Pablo Serrano – Consultor em acústica arquitetônica

 

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6 áreas da Acústica que você deve conhecer para contratar

A Engenharia Acústica, assim como os demais ramos da engenharia, é um amplo campo de conhecimento que pode ser dividido em diversas especialidades. Os profissionais de cada especialidade são em geral requisitados como peritos somente em sua área de atuação.

Devido à expansão de alguns nichos de mercado em detrimento a outros, é mais provável que você encontre mais profissionais ligado a área de Acústica ambiental ou de salas. Isso acontece porque a maior parte dos problemas brasileiros está ligado ao incômodo do ruído, em um ambiente rural ou urbano, que causa divergência entre vizinhos. Um caso típico é o de uma boate em uma área residencial, ou de uma fábrica com equipamentos ruidosos próxima a uma comunidade.

Bom, vejamos quais são essas áreas da acústica para melhor selecionar o profissional adequado:

1.Acústica ambiental

O profissional que atua nesta área deve ter pleno domínio na redação de laudos técnicos e no manuseamento de equipamentos de medição. Ele idealmente deve possuir um sonômetro calibrado classe 1 que é responsável por capturar, medir e processar sons na faixa auditiva do ser humano. É desejável também que o profissional tenha uma ferramenta computacional que permita elaborar mapas de ruído ambiental.

Veja o e-book neste link aqui para saber mais sobre as ferramentas.

São aplicadas ponderações nas medições, tendo em vista a apresentação dos dados de forma que seja representativo quanto a sensação auditiva ao certo som medido. Índices estatísticos são muito importantes também, para quantificar o som em certos períodos de tempo determinados. Esse profissional deve ter boa noção de processamento de sinais e ser muito bom com cálculos envolvendo logaritmos. Ele portanto atenderá basicamente a normativa NBR 10.151 e pode atender às demandas dos empresários que precisam de uma certidão de tratamento acústico adequado para operar em um endereço possivelmente causando poluição sonora.

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2.Acústica de salas

Esse ramo de conhecimento abrange profissionais das áreas de arquitetura e engenharia civil, que por ventura venham a estudar conforto acústico em edificações. O profissional deve estar habilitado de um ferramental um pouco maior do que o engenheiro de acústica ambiental, pois para atender às normativas do setor de construção civil ele deve dispor de: uma máquina de percussão (tapping machine) que realiza os ensaios de ruído de impacto entre lajes, uma fonte dodecaédrica que é uma caixa de som especial com característica omnidirecional, e um sonômetro calibrado classe 1.

O profissional deve também dispor de uma ferramenta de mapeamento de ruído externo, mas também de simulação do desempenho e auralização de ambientes internos. Essas ferramentas podem ser bastante caras e novamente, baixe grátis o e- book neste link para tirar suas dúvidas. Podemos dizer que idealmente o profissional deva entender e aplicar as normas NBR 10.152 e NBR 15.575 em sua totalidade para poder atuar no mercado.

Se você trabalha em uma construtora ou é arquiteto e precisa de uma consultoria neste sentido, baixe grátis o e-book sobre acústica em edificações residenciais aqui para pegar dicas e sanar suas dúvidas.

3.Controle de ruído

De maneira abrangente o engenheiro de controle de ruído e vibrações trabalha na mitigação de problemas em máquinas e equipamentos. É o profissional que pode ser acionado durante o desenvolvimento do produto, na fase de testes de comissionamento ou ainda durante a operação.

Um programa de preservação da audição é algo muito importante em empresas que apresentam grande quantidade de máquinas e expõem os trabalhadores ao ruído intenso. Portanto, o profissional desta área pode identificar fontes, programar ações mitigatórias ou ainda auxiliar na definição de protetores auditivos ideais após medir a dose de ruído dos trabalhadores.

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4.Aeroacústica

Esse ramo da engenharia acústica é muito interessante e desafiador. Não porque atuo nesta área, mas porque é a mais complexa e envolve basicamente a presença do som em ambientes com grandes variações de velocidade do meio que o som se propaga. Exemplo disso são a acústica de aeronaves, helicópteros e foguetes.

Acredito que o profissional deva ter muita paixão pela matemática, principalmente envolvendo números complexos, fluido dinâmica, ferramentas de cálculo computacional e de simulação multifísica. Alguns exemplos de ferramentas utilizadas podem ser vistas no e-book grátis de ferramentas computacionais aqui. Em geral, os contratantes são empresas do ramo aeroespacial, automobilístico, institutos de pesquisa e universidades.

5.Acústica Musical

Esse ramo de conhecimento é muito interessante e envolve aspectos da arte e da psicologia com a construção de instrumentos musicais. Em geral o profissional deve ter formação forte em física com muito conhecimento sobre como os instrumentos musicais funcionam e sobre psicoacústica.

Se o profissional souber sobre áudio analógico e digital, muito provavelmente vai ser um bom designer de estúdios de gravação, de TV, rádio ou de ensaio. O engenheiro de acústica de salas com um pé na acústica musical com certeza terá capacidades de elaborar projetos acústicos de salas de concerto, teatros e centros multiuso com fins artísticos.

Os mais ligados à engenharia elétrica provavelmente serão bons designers de caixas de som e alto-falantes. Os principais contratantes são empresas de instrumentos musicais, equipamentos de áudio, institutos de pesquisa e universidades.

6.Acústica submarina

Desde o canto das baleias ou dos golfinhos, até os equipamentos mais sofisticados de sonar são estudados por esse profissional. Esse ramo de pesquisa e desenvolvimento tem crescido exponencialmente nos últimos anos e apresenta futuro para os novos profissionais entrantes.

O profissional deve ter um amplo conhecimento sobre fenômenos de refração, difração e mecânica dos fluidos para ser bem sucedido na área. Em geral a indústria naval, a marinha e as universidades é que necessitam deste profissional.

 

Concluindo, apresentamos áreas de atuação do engenheiro acústico. Esse profissional pode atuar não somente de forma autônoma, mas em laboratórios e empresas privadas do ramo automotivo, da aviação ou ainda da construção civil e naval. Esperamos com isso auxiliar na sua busca do profissional certo para realizar o serviço que você demanda. Ou ainda, esperamos que esse artigo tenha informado o estudante que pretende atuar futuramente em uma dessas áreas.

 

Obrigado pela leitura e por favor deixe seu comentário abaixo para sempre trazermos conteúdos de qualidade para você.

 

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