O padrão “Método de teste padrão ASTM E1050-19 para impedância e absorção de materiais acústicos usando um tubo, dois microfones e um sistema de análise de frequência digital” desenvolvido pela Sociedade Americana de Testes e Materiais (ASTM) descreve um método de teste que inclui o uso de um tubo de impedância, duas posições de microfone e um sistema de análise de frequência digital para determinar os coeficientes normais de absorção sonora incidente e as relações normais de impedância acústica específica dos materiais. O procedimento para acreditação de um laboratório para executar este método de ensaio está incluído no anexo da norma (Anexo A1).
Para os fins desta norma, aplicam-se os termos e definições fornecidos na ASTM C634.
Este método de teste é semelhante ao método de teste padrão “Método de teste padrão ASTM C384-04 para impedância e absorção de materiais acústicos pelo método de tubo de impedância”, no qual um tubo de impedância é usado com uma fonte sonora conectada a uma extremidade e um espécime de teste montado na outra extremidade. Entretanto, as técnicas de medição de ambos os métodos são fundamentalmente diferentes.
Neste método de teste, ondas planas são geradas dentro do tubo usando um sinal de banda larga de uma fonte de ruído em vez de uma sinusoide discreta de um oscilador. A decomposição do padrão de onda sonora estacionária em seus componentes de movimento para frente e para trás é realizada medindo-se simultaneamente as pressões sonoras em dois pontos espaçados na parede lateral do tubo. Ao processar a matriz de dados complexa da função de transferência medida, é realizado o cálculo dos coeficientes de absorção incidente normais para o material acústico.
As quantidades são determinadas como funções de frequência em uma resolução determinada pela taxa de amostragem do sistema de análise de frequência digital. A faixa de frequência utilizável depende do diâmetro do tubo e da distância entre as posições do microfone. Uma faixa de frequência estendida pode ser alcançada usando tubos de vários diâmetros e espaçamentos de microfone. Este método de teste visa fornecer uma técnica de medição muito mais rápida do que o método de teste padrão ASTM C384-04.
Este método de teste pode ser aplicado para medir os coeficientes de absorção sonora de materiais absorventes no ângulo de incidência normal, ou seja, a 0 graus. Ele também pode ser usado para determinar taxas específicas de impedância e aceitação. As propriedades medidas por este método de teste são úteis em pesquisas fundamentais e desenvolvimento de produtos de materiais de absorção sonora.
Coeficientes normais de absorção sonora incidente podem ser bastante úteis em situações em que o material é colocado em um pequeno espaço acústico próximo a uma fonte sonora, como um compartimento de máquina compactado.
Este método de teste permite a comparação de valores relativos de absorção sonora em situações onde não é prático obter grandes amostras para medições precisas de eventos aleatórios na câmara de reverberação. Para materiais localmente responsivos, estimativas de coeficientes de absorção incidente aleatória podem ser obtidas a partir de dados de impedância normal. A classificação localmente responsiva inclui materiais fibrosos com altas perdas internas. Fórmulas foram desenvolvidas para transformar as propriedades de absorção sonora de fenômenos normais em aleatórios, tanto para materiais que reagem localmente quanto coletivamente.
As medições descritas neste método de teste podem ser feitas com alta precisão, mas podem ser enganosas. Incertezas de ordens de grandeza maiores do que aquelas obtidas nas medições podem surgir de outras fontes. Deve-se tomar cuidado para amostrar adequadamente materiais não uniformes.
O formato e a área de cada amostra devem ser iguais à seção transversal do tubo. A amostra deve ficar bem ajustada no suporte, não tão apertada a ponto de ficar estufada no meio, nem tão solta a ponto de criar um espaço entre o suporte e a borda. Recomenda-se selar as rachaduras e frestas ao redor com vaselina ou massa de modelar. Pelos motivos expostos nesta norma, é desejável que a amostra tenha uma superfície relativamente plana.
O dispositivo usado nesses testes é um cilindro ou tubo oco com um suporte para amostra de teste em uma extremidade e uma fonte de som na outra extremidade. As portas do microfone são montadas em dois ou mais pontos ao longo da parede do tubo. Um sistema de análise de frequência digital de dois canais é usado para aquisição e processamento de dados.
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