Testes de coeficiente de absorção sonora

O coeficiente de absorção sonora de um material é uma quantidade que define quanto da intensidade do som recebido não é refletido pelo material. O coeficiente de absorção sonora é usado para avaliar a eficiência de absorção sonora dos materiais. Este valor é a razão entre a energia absorvida e a energia recebida e é denotado por “α”. Se a energia acústica puder ser completamente absorvida, o valor de “α” é 1.

O coeficiente de absorção sonora dos materiais está relacionado à frequência e varia em diferentes frequências. As curvas características de frequência do coeficiente de absorção sonora podem ser usadas para mostrar completamente as características de absorção sonora de diferentes frequências. Como não é conveniente comparar e especificar, o coeficiente médio de absorção sonora, que é a média dos coeficientes de absorção de um material acústico em um determinado conjunto de frequências, é utilizado para simplificação.

A capacidade de absorção sonora de um determinado elemento de construção é definida pelo coeficiente de absorção sonora, que é igual ao produto do coeficiente de absorção sonora pela área superficial de absorção sonora.

O parâmetro que melhor descreve a absorção sonora dos materiais é o coeficiente de absorção “α”. É definido como a razão entre a energia sonora absorvida por uma superfície e a energia sonora incidente nessa superfície e assume valores entre 0 e 1. O coeficiente de absorção sonora depende do ângulo de incidência. No entanto, quando existe um campo sonoro difuso que se estende sobre uma superfície, presume-se que as ondas sonoras têm a mesma probabilidade de atingir a superfície vindas de todas as direções. Este parâmetro também depende da frequência da onda sonora e, portanto, na literatura são apresentados valores para bandas de frequência padrão. Absorventes porosos e fibrosos são mais eficientes em frequências mais altas, mas também funcionam bem em frequências médias e baixas se forem suficientemente espessos ou apoiados por um entreferro.

A absorção sonora de materiais fibrosos pode ser medida de duas maneiras: numa câmara de reverberação ou num tubo de impedância. O método do tempo de reverberação simula de perto as condições encontradas nos edifícios. Na norma “ISO 354 Acústica - Medição da absorção sonora em uma câmara de reverberação” desenvolvida pela Organização Internacional de Normalização (ISO), tem como objetivo medir o coeficiente de absorção sonora de materiais acústicos utilizados como aplicações de parede ou teto na câmara de reverberação ou a área de absorção sonora equivalente de objetos como móveis, pessoas ou absorvedores de espaço É descrito um método de teste. Este método não se destina a ser usado para medir as propriedades de absorção de ressonadores fracamente amortecidos. Os resultados obtidos podem ser utilizados para fins de comparação e cálculos de projeto em termos de acústica da sala e controle de ruído.

De acordo com esta norma, os testes devem ser realizados em uma câmara de reverberação com volume de 200 m3 para criar um campo sonoro de distorção suficientemente difuso. A área da amostra de teste a ser colocada na sala deverá estar entre 10 m2 e 12 m2. A montagem do corpo de prova depende do tipo ou aplicação do material e diversas montagens são padronizadas nesta norma. Como o tempo de reverberação é inversamente proporcional à absorção, o coeficiente de absorção sonora é calculado a partir de medições do tempo de reverberação. O tempo de reverberação é medido com e sem a amostra de teste para permitir o cálculo da absorção fornecida pela amostra. Ao dividir a absorção pela área da amostra, obtém-se o valor do coeficiente de absorção “α” por unidade de área.

Para os fins desta norma, aplicam-se os seguintes termos e definições:

Uma curva de decaimento é uma representação gráfica do decaimento do nível de pressão sonora em uma sala ao longo do tempo após a interrupção da fonte sonora.
O tempo de reverberação é o tempo em segundos necessário para que o nível de pressão sonora diminua em 60 dB após a interrupção da fonte sonora. A definição de T, que é uma redução de 60 dB no nível de pressão sonora, pode ser atendida por extrapolação linear de intervalos de avaliação mais curtos. Esta definição baseia-se no pressuposto de que idealmente existe uma relação linear entre o nível de pressão sonora e o tempo e que o nível de ruído de fundo é suficientemente baixo.
O método de ruído interrompido é um método de obtenção de curvas de atenuação registrando diretamente a queda do nível de pressão sonora após estimular uma sala com banda larga ou ruído de banda limitada.
O método integrado de resposta ao impulso é um método de obtenção de curvas de decaimento por integração inversa no tempo de respostas quadradas ao impulso.
A resposta ao impulso é a evolução temporal da pressão sonora observada em um ponto da sala como resultado de um impulso de Dirac em um ponto da sala se propagando em outro ponto. Na prática, é impossível gerar e propagar funções delta de Dirac verdadeiras, mas transientes curtos podem oferecer aproximações suficientemente próximas para medições práticas.
A área equivalente de absorção sonora de uma sala é a área hipotética de uma superfície totalmente absorvente sem efeito de difração.
A área equivalente de absorção sonora da amostra de teste é a diferença entre a área equivalente de absorção sonora da câmara de reverberação com e sem a amostra de teste.
A área da amostra de teste é a área do piso ou parede coberta pela amostra de teste.
O coeficiente de absorção sonora é a razão entre a área equivalente de absorção sonora da amostra de teste dividida pela área da amostra de teste. Para absorvedores com ambos os lados expostos, o coeficiente de absorção sonora é a área de absorção sonora equivalente da amostra de teste dividida pela área dos dois lados da amostra de teste. O coeficiente de absorção sonora avaliado a partir das medições do tempo de reverberação pode ter valores superiores a 1,0.

Durante o teste, em princípio, o tempo médio de reverberação na câmara de reverberação é medido com e sem a amostra de teste inserida. A partir desses tempos de reverberação, a área equivalente de absorção sonora da amostra de teste é calculada usando a equação de Sabine.

No caso de uma amostra de teste que cobre uniformemente uma superfície (um absorvedor plano ou um conjunto específico de objetos de teste), o coeficiente de absorção sonora é obtido dividindo a área de absorção sonora pela área da superfície tratada.

Se a amostra de teste consistir em vários objetos idênticos, a área de absorção sonora equivalente de um único objeto é encontrada dividindo a área de absorção sonora pelo número de objetos.

As medições são feitas em bandas de um terço de oitava com frequências centrais fornecidas no padrão em hertz especificado na norma ISO 266. Medições adicionais podem ser feitas em bandas de um terço de oitava cujas frequências centrais especificadas pela norma ISO 266 estejam fora desta faixa. Especialmente em baixas frequências (abaixo de 100 Hz), pode ser muito difícil obter resultados de medição precisos devido à baixa densidade modal da câmara de eco.

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