Tempo de Reverberação: você sabe calcular?

A acústica de salas é um ramo da engenharia acústica que estuda o comportamento sonoro em ambientes internos e busca condicionar os recintos de forma a maximizar a experiência sonora com os recursos disponíveis. 

Seja para melhorar o entendimento da palavra falada em uma sala de aula, em um salão destinado a palestras ou videoconferências, seja atribuir cores e nuances a onda sonora, trazendo uma sonoridade distinta a um estúdio musical ou casa de espetáculos. Ou até mesmo controlando o ruído de equipamentos e melhorando o isolamento acústico do ambiente interno para o externo e vice-versa.

A partir disso, inúmeros são os parâmetros utilizados para descrever os fenômenos que ocorrem com a onda sonora. No estudo de salas performáticas alguns parâmetros comuns são a Definição (D50) para a avaliação de salas destinadas a voz e a Claridade (C80) para salas destinadas a música. Tentando mensurar o quão bem definida estão as sílabas de uma palavra ou o quão bem claras para o ouvinte são as notas de uma música. Outros parâmetros importantes são o EDT (Early Decay Time) que mostra o tempo de decaimento da energia sonora logo nas primeiras reflexões e o SNR, que trata da relação sinal-ruído da sala. Porém, dentre esses parâmetros citados e de todos os outros inúmeros parâmetros não citados, nenhum tem tanta importância e se faz tão presente em qualquer estudo acústico como o Tempo de Reverberação.

Definição do Tempo de Reverberação

O Tempo de Reverberação foi definido por Sabine como o tempo necessário para que o som decaia a 1 milionésimo da sua energia ou sessenta decibels. Em outras palavras, o som irá se propagar indefinidamente em um recinto até que a energia sonora seja extinta a partir das inúmeras reflexões e absorções que irão ocorrer a partir dos materiais existentes dentro da sala. O tempo de reverberação foi convencionado como o tempo necessário para que o som decaia 60 decibels, daí o T60. Por se tratar de um parâmetro de “fácil” obtenção, além de ser um parâmetro muito poderoso para a análise acústica, o tempo de reverberação é normalmente o primeiro parâmetro acústico em que os projetistas se baseiam para a concepção de seus projetos de acústica de salas. Porém, ele não deve ser tratado de forma leviana, uma vez que é muito fácil cometer erros tanto na hora da medição do tempo de reverberação quanto na simulação do tempo de reverberação de uma sala – seja por meio de um software de simulação e modelagem acústica ou através de cálculos feitos por uma planilha ou até mesmo a mão.

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Quando falamos em medição do tempo de reverberação, um dos principais métodos é o desenvolvido por Schroeder na década de 60. Nesse método, é necessário medir a resposta ao impulso da sala, filtrar o sinal nas bandas desejadas e então analisar o resultado medido em escala decibel. A partir disso uma envoltória na curva de decaimento é criada e nela é feita uma reta de ajuste entre -5 dB e -65 dB. Porém para a medição do T60 ser satisfatória é necessário que o sinal utilizado ultrapasse o ruído de fundo do recinto em pelo menos 65 decibels em todas as frequências desejadas, o que é muito difícil de ser atingido, levando em conta que a maioria dos recintos apresenta ruído de fundo na ordem de pelo menos 30 decibels. Dessa forma criou-se os parâmetros T20 e T30, onde a reta de ajuste utilizada nos cálculos se dá em -25 e -35 decibels. Esse é o método mais utilizado em medidores de nível de pressão sonora modernos.

Já quando o assunto é simulação acústica todo o cuidado é pouco, uma vez que durante o último século, diversos pesquisadores têm estudado o tempo de reverberação e a partir disso vários modelos de cálculo foram criados. O modelo de Sabine é o primeiro e mais conhecido de todos, porém ele tem dificuldade em lidar com salas muito absortivas. A fórmula do tempo de reverberação de Eyring é uma derivação da fórmula de Sabine, mas que consegue se aproximar aos resultados encontrados em salas com muita absorção sonora. Outra fórmula famosa é a de Fitzroy, que funciona bem para salas com superfícies de absorção sonora distribuídas de forma não uniforme. Além dessas, existem outras tantas fórmulas para a simulação do tempo de reverberação e cada uma delas pode ser melhor ou pior dependendo da situação e cabe ao projetista entender o software ou planilha que está utilizando para que a simulação seja satisfatória.

Planilha Tempo de reverberação e calculadora de bandas

O Portal Acústica possui uma ferramenta própria de simulação do tempo de reverberação. Ela foi projetada em Excel e tem como objetivo facilitar a vida do projetista acústico. Nela é possível adicionar os coeficientes de absorção sonora de materiais acústicos próprios para fazer a simulação sonora de ambientes através da fórmula de Eyring. Além de já conter uma biblioteca de materiais que é constantemente atualizada pelo time do Portal Acústica. Além disso, o material também fornece os resultados de definição e claridade.

Ficou interessado nessa ferramenta? O Portal Acústica irá realizar um workshop no dia 25 de janeiro ensinando a utilizar o material. Além dele, também será apresentado outro material desenvolvido pelo Portal, dessa vez uma calculadora de bandas e de ponderações acústicas. Nesse material é possível passar um sinal medido para as ponderações A, C e Z, além de calcular o resultado de medições feitas em ⅓ de oitava para 1/1 de oitava.

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