Condicionamento acústico

Introdução

Provavelmente você já ouviu falar nisso. Principalmente se está envolvido com som "fechado", aquele produzido em  recintos herméticos.  Provavelmente, também,  você  já ouviu som nesses recintos e, é quase certo, o som era ruim, embaraçado, cheio de "ecos" etc etc.
Como você já sabe, o som, ou as ondas sonoras, se propagam em todas as direções. Esse conceito é melhor entendido se você lembrar das bolhas de sabão criando-se dentro das outras, exemplo citado na primeira parte da Teoria. Vamos recordar um pouquinho e começar a aplicar esse conceito básico.
Como os recintos são, em sua maioria,  vedados por vários planos (paredes, pio e teto, por exemplo), é óbvio que as frentes de ondas   - a parte externa de cada bolha  -  se chocarão, a cada ciclo ou repetição, com os anteparos citados e se refletirão com um ângulo de saída  igual ao de entrada do feixe sonoro que a define direcionalmente. Imagine uma sala normal, quatro paredes, piso e teto. São seis anteparos que devolverão os  feixes, um para cada direção correspondente à "entrada" de cada um .  O som tem várias frentes de onda (lembre-se da curva senoidal que é obtida com a secção de todas as bolhas) e  o feixe será contínuo,  enquanto a fonte sonora estiver ativa e desprezarmos a absorção natural do ar para efeito de estudo prático. Agora tente imaginar a quantidade de ondas que estão "indo"  e  "vindo"  a cada   fração de segundo   -  isto é, incidindo e refletindo nos anteparos.

O ambiente

Uma das chaves do segredo para tratar um ambiente é a verificação do seu tempo de reverberação, que é variável para o tipo de aproveitamento do ambiente, que pode ser  uma simples sala de visitas, até um auditório, passando por um estúdio de gravação, inclusive. A relação é grande e heterogênea.

Por enquanto só falei de paredes, pisos e teto. Não mencionei o tipo de cada plano. Ou de cada material, ou do tamanho de cada plano. Suponha uma sala que tenha as característica básicas de todo apartamento ou casa. Paredes planas em alvenaria, piso em tacos ou régua de madeira (depois a gente vê os outros tipos), teto em laje de concreto. Considere todos esses planos como ortogonais, ou seja, fazem noventa graus com os demais adjacentes. Inicialmente, o que vai influenciar na otimização da acústica arquitetônica de um ambiente como esse são parâmetros aplicáveis básicamente a qualquer cálculo de acústica de interiores  e podem ser resumidos assim, sem ordem de importância mas sim de facilidade de aprendizado.

 

  1.   Dimensões do ambiente  - área em metros quadrados;
  2.   Dimensão de cada  parede e do piso; área de cada um;
  3.   Altura das paredes;
  4 .   Volume do ambiente. 

 


Tempo de Reverberação


É fácil perceber que o som de uma  caixa acústica  parece "soar"  diferentemente se você mudá-la para outro ambiente de  dimensões diferentes, (alimentada pelo mesmo equipamento, bem entendido). De onde vem a diferença?
Basicamente do volume do ambiente.  Na verdade ela é resultado direto da influência do tempo  de reverberação  da nova sala, que será outro,  sempre que você posicionar sua caixa em ambiente de tempo de reverberação diferente. Serão ouvidos alguns sons (frequências)  mais   "prolongados". O que ocorre é a maior ou menor  - mas indesejada  -   repetição de reflexões das mesmas frequências, mais notadamente das médias e graves.

 

Texto de Ilustração.
Jamais pense que o som das nossas igrejas (as católicas, principalmete) é confuso simplesmente porque as suas dimensões são obrigatoriamente muito grandes ou que houve erro no cálculo do tempo de reverberação ótimo  (ideal). Nossos antepassados seguiam certas regras específicas bem ditadas pelo aspecto religioso  na construção dos templos, estabelecendo grandes dimensões e, com isso,  obtendo propositadamente um tempo de reverberação muito alto para que a fala dos sacerdotes e o canto dos corais soassem como algo grandioso, vindo dos céus, divino. Observe que nas grandes catedrais  o órgão e o coral ficam quase sempre, quando possível,  na parte posterior e  a um nível elevado em relação ao piso principal.


A nave central da Basílica de São Pedro, em Roma, tem 110m de comprimento e uma altura média aproximada de 18m. O tempo de reverberação é tão grande (cerca de 11 seg.) que, se um atleta corredor de 100m rasos partisse do altar ao ouvir o disparo de uma arma, concluiria sua corrida dentro da igreja ainda ouvindo o som do disparo sendo refletido nas duras paredes e pisos (granito e mármore) do templo. O som seria contínuo e decrescente.


Você pode experimentar isso na sua sala  (isso que eu falo não é a corrida nem o tiro!): em um momento de silêncio, dê uma batida rápida (um martelo batendo em um pedaço de madeira ou ferro) e tente perceber se fica ouvindo apenas o ruído inicial, isto é, apenas uma batida seca. Provavelmente isso  ocorrerá. Mas se fizer isso em uma sala maior, é certo que comece a perceber o que é a tal da reverberação. À batida seca é acrescentado um som contínuo, sem intervalo entre um e outro, que parece continuar por um certo tempo, como que "emendando" com a batida inicial, sempre reduzindo sua intensidade. Essa é a reverberação que pode vir a fazer muito estrago, quanto mais ela perdurar no seu ouvido, sobrepondo, por exemplo,  notas musicais que deveriam soar independentemente. Isso é catastrófico se o ambiente é usado para a palavra. As sílabas anteriores juntam-se às últimas pronunciadas, causando um problema tão sério que ninguém consegue decifrar tudo o que fala o palestrante. Existe até uma relação de palavras meticulosamente escolhidas e dispostas numa sequencia para que sejam pronunciadas e, assim, seja  testada a audibilidade do ambiente.

A reverberação, nesse caso,  só para início de estudo, nada mais é que reflexão múltipla da mesma freqüência (é bom lembrar que a reflexão múltipla ocorre para todas as frequências e não apenas para uma. O caso aqui falado é apenas para facilitar a teoria). Na verdade, o fenômeno  pode ser chamado de Onda Estacionária. Ou seja; a mesma onda reflete-se a primeira vez, a segunda, a terceira, a quarta... ...  percorrendo sempre o mesmo caminho. Como nosso ouvido não percebe dois sons produzidos em  tempo inferior a 1/17 de segundo entre eles (alguns autores adotam 1/15), se essas reflexões ocorrem dentro de um tempo inferior a isso, percebemos apenas um som contínuo que vai perdendo "força" à medida que se reflete mais vezes e é atenuado naturalmente. Se pelo menos uma das paredes, ou o teto, estiver a mais de 17 m do plano que se lhe opõe, será ouvido o tão popular   - e tão mal explicado -  eco. Aí os sons tornam-se "independentes", isto é, ecoa.

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