Especificação de materiais acústicos para: altas, médias e baixas frequências

A acústica, a cada ano que passa, está sendo mais valorizada de modo que mais e mais pessoas buscam entrar neste mercado. Seja parcialmente, tendo outros negócios e fazendo outros tipos de serviço ou totalmente, ganhando a vida com acústica. Enquanto muitos ainda não tomaram coragem de começar a fazer projetos acústicos, outros já se aventuram a especificar materiais acústicos para condicionar um ambiente, porém sem o conhecimento adequado para tal. Nesse artigo abordaremos alguns aspectos interessantes dos diferentes tipos de materiais utilizados no condicionamento acústico de ambientes como bares, restaurantes e escritórios.

Condicionamento Acústico

Em um projeto de condicionamento acústico o primeiro passo é medir o tempo de reverberação do local, pois este é um parâmetro objetivo poderoso que permite as mais diversas análises. Além de ser a base de cálculo para outros parâmetros acústicos como claridade e definição. A partir disso é possível começar a planejar os materiais acústicos que serão utilizados no projeto. Além disso, em ambientes com grande concentração de pessoas o ruído da fala de várias pessoas conversando ao mesmo tempo eleva o nível de pressão sonora do ambiente, por vezes a ponto de ficar insuportável a permanência no local por muito tempo. Nesse tipo de caso é necessária uma análise mais aprofundada, pois a escolha do material certo e instalação no lugar correto vão ser fundamentais para o controle sonoro do local.

A primeira coisa a se entender é que existem materiais distintos que atingem distintas faixas de frequência. Diferente do que muitos pensam, materiais de absorção acústica não são apenas as espumas, mas materiais em madeira, plástico ou até mesmo alumínio podem funcionar como absorvedores sonoros, tudo depende da sua forma de construção. Ambientes com foco em música podem necessitar de materiais acústicos que abranjam todo o espectro audível, enquanto ambientes voltados à voz, como escritórios, o controle na região da fala é fundamental, porém pode-se menosprezar baixíssimas e altíssimas frequências (com exceções, é claro), desse modo, especificar materiais baseado unicamente no valor de NRC dele não é uma boa ideia. Visto que um material pode ter um valor adequado de NRC porém a faixa de frequências de atuação não é a mesma a qual o projeto necessita.

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Materiais absorvedores de alta frequência

Os materiais dos tipos fibrosos e porosos como lãs minerais e espumas são ótimos absorvedores de alta frequência. Isso se dá em função da tortuosidade e porosidade desses materiais, que devido ao pequeno comprimento de onda das altas frequências as fibras e poros dos materiais, aliadas as camadas de ar entre elas, funcionam como pequenas e contínuas barreiras que trocam calor com a onda sonora até a absorvê-la por completo. Esse tipo de material tende a ser reflexivo a baixas frequências devido ao seu grande comprimento de onda. Ainda assim, o aumento da espessura do material ajuda a aumentar o coeficiente de absorção dele em baixas frequências, porém nunca de forma satisfatória, sendo outro tipo de material muito mais adequado a esse propósito.

Materiais absorvedores de média frequência

Os melhores materiais para absorção sonora nas bandas de médias frequências são os materiais perfurados ou ranhurados. Normalmente compostos por uma placa perfurada, que pode ser de MDF ou gesso, por exemplo, montada sobre uma camada de material poroso e um colchão de ar. A combinação dessas três camadas cria um material com capacidade de absorção sonora em uma faixa de frequência mais baixa que os materiais porosos, porém não são tão bons absorventes em uma faixa de altíssima frequência. 

Diferentes combinações de perfurações, tamanho da placa e profundidade da cavidade fazem com que a faixa de frequência mude. Com a cavidade do absorvedor mais profunda a tendência é que a frequência de ressonância do material diminua, assim como aumentar a razão da área perfurada (razão entre a área das perfurações e a área rígida da placa) faz com que a faixa de frequência de atuação máxima cresça, atingindo mais altas frequências. A espessura da placa também influencia na faixa de atuação, placas mais espessas são melhores na absorção sonora de frequências mais baixas, mas tendem a diminuir a largura de banda de atuação.

Portanto, a escolha de materiais acústicos do tipo placa perfurada deve ser feita com cuidado, pois diversos são os fatores que influenciam na boa absorção sonora dele, variando a faixa de frequências no qual ele consegue absorver a onda sonora com qualidade. Especificar o material errado irá prejudicar o projeto e causar um prejuízo elevado, pois materiais desse tipo costumam ser mais caros que os materiais porosos.

Materiais absorvedores de baixa frequência

Por fim, o terror dos acústicos, a baixa frequência. Ambientes musicais necessitam ter um grave com qualidade, pois este faz toda a diferença. O problema é que baixas frequências possuem comprimento de onda elevado e muita energia, o que dificulta o seu controle.  Salas mal projetadas tendem a ter um excesso de modos acústicos (regiões no ambiente que aumentam significativamente a energia sonora de determinada frequência), portanto identificar os modos e atacá-los com um absorvedor projetado unicamente para eles é uma solução. Para isso existem os absorvedores de membrana, construídos em uma caixa selada com um material poroso no fundo da cavidade. Esse tipo de absorvedor funciona como um ressonador, através da vibração da membrana utilizada. A mudança na espessura da membrana, profundidade da cavidade e espessura do material poroso são os fatores determinantes na faixa de frequência de atuação. O problema desse tipo de absorvedor é que muitas vezes eles são projetados para uma largura de banda muito estreita, o que faz com que qualquer erro na manufatura do absorvedor possa acarretar em um desvio na frequência de interesse.

Ficou curioso para saber mais sobre a especificação de materiais acústicos? O Portal Acústica vai realizar um workshop detalhando diversos aspectos interessantes em diferentes tipos de ambientes e que materiais devem ser utilizados para um bom controle da reverberação do local. Além disso, será utilizada uma planilha desenvolvida por nós que permite estimar o nível de ruído do ambiente a partir da quantidade de falantes. A partir disso é possível prever a quantidade de material acústico necessário para reduzir o nível de pressão sonora local e tornar o ambiente mais confortável.

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