M ETODOLOGIA I MPLEMENTADA NA R ECOLHA DE I NFORMAÇÃO

4.2.3.1. Introdução

Nesta secção é abordada a metodologia de trabalho implementada para a recolha dos dados relevantes obtidos durante a experiencia controla na InAcoustics, no âmbito do estudo de um processo simplificado de auralização do isolamento sonoro a ruídos de condução aérea.

Para a realização da experiência controlada, optou-se por recolher a informação relativa ao isolamento sonoro entre compartimentos (do escritório da empresa InAcoustics), em vez do isolamento sonoro de fachadas. Isto deve-se ao facto de que as instalações se encontram no sexto piso, o que dificultaria as medições do isolamento sonoro de fachadas dado que se teria de ter em consideração o ângulo de incidência sonora.

Para a determinação do isolamento sonoro a ruídos de condução aérea entre espaços é necessário definir um compartimento emissor e um compartimento recetor (Figura 4.2), de preferência o mais pequeno

35 como recetor, para recolher as informações necessárias [4]. Foi decidido escolher como compartimento emissor o escritório (6,13 x 8,11 x 2,97 m3) e como compartimento recetor a sala de reuniões (2,94 x 4,96 x 2,97 m3) da InAcoustics. No Anexo I encontra-se a planta das instalações da InAcoustics, com as respetivas dimensões.

(a) Compartimento emissor: escritório (b) Compartimento recetor: sala de reuniões Figura 4.2 – Interior das instalações utilizadas da InAcoustics [fotografias da autora].

O presente estudo prático foi realizado in situ, durante o período diurno, entre as oito e as onze horas do dia 05/04/2021. Para a recolha das informações necessárias, recorreu-se à utilização dos seguintes equipamentos (Figura 4.3):

 Sonómetro da marca NTi Audio, modelo XL2, com um microfone condensador para campo livre da marca NTi e modelo MA220;

 Tripé de fixação portátil da marca Star63 para posicionamento estático do sonómetro a uma altura fixa 1,5 m;

 Calibrador da marca CESVA e modelo CB-5;

 Altifalante omnidirecional semi-dodecaédrico com amplificador integral de 500 W da marca Morset Sound Dvelopment e modelo L-MS-01;

 Gerador de Sinal da marca NTi e modelo Minirator MR-PRO;  Protetor de ouvidos da marca 3M modelo 1440;

 Medidor Laser da marca Bosch e modelo DLE70;

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Figura 4.3 – Equipamentos utilizados nas medições in situ: (a) sonómetro, (b) tripé, (c) calibrador, (d) altifalante omnidirecional, (e) gerador de sinal, (f) protetor de ouvidos, (g) laser e (h) gravador de áudio estéreo [fotografias

da autora].

Como será verificado, sempre que é identificado o compartimento emissor, o índice assume o valor “1”, já para o compartimento recetor o índice assume o valor de “2”. Deste modo, nos seguintes subcapítulos são expostas as metodologias implementadas para a recolha dos níveis de pressão sonora nos compartimentos emissor e recetor (L1 e L2), do tempo de reverberação (T) e por último a recolha das gravações áudio.

Para a obtenção das amostras, considerou-se o intervalo das bandas de frequência de 1/3 de oitava dos 63 aos 10000 Hz, uma vez que foi o limite máximo conseguido para a obtenção das medições do tempo de reverberação.

A escolha das distâncias mínimas de separação entre altifalantes e microfones foi baseada na informação estipulada na norma NP EN ISO 16283-1 [53].

4.2.3.2. Medição do Nível de Pressão Sonora

Para o presente trabalho de investigação foram considerados dois métodos distintos para a recolha e processamento de informação. Por um lado, foram efetuadas as medições dos níveis de pressão sonora tendo em conta a média de várias posições de microfone e altifalante em ambos os compartimentos. Por outro lado, foi seguido um método que considera apenas uma posição de altifalante no compartimento emissor e uma posição de microfone em cada compartimento (emissor e recetor), de forma a considerar-se apenas a transmissão do ruído entre dois pontos.

I. Posição da Fonte Sonora

Para o teste experimental foi utilizado como fonte sonora um altifalante semi-dodecaédrico com o objetivo de reproduzir o ruído produzido pelo gerador de sinal, que, neste caso, se tratou de ruído rosa. Este é um ruído usualmente utilizado na realização de ensaios de acústica de edifícios, uma vez que gera

(a) _{(b) (c) (d)}

37 um nível de pressão sonora constante por banda de frequência. Devido à elevada intensidade do ruído gerado durante as medições, foi necessário utilizar um protetor de ouvidos, de forma a assegurar a segurança e bem-estar.

As distâncias mínimas de separação entre posições do altifalante, a cumprir segundo a norma [53], são as seguintes [4]:

 0,7 m para a distância entre as diferentes posições fixas do altifalante;  1,4 m para um mínimo de duas posições;

 0,5 m para a distância entre os limites do compartimento e o centro geométrico da fonte sonora e 1,0 m no caso da divisória de separação com o compartimento recetor.

II. Posição do Sonómetro para L1 e L2

Para a medição dos níveis de pressão sonora no compartimento emissor (L1) e recetor (L2), foi utilizado um sonómetro incorporado com um microfone condensador para campo livre, a uma altura de 1,49 m do pavimento. O tempo de medição estipulado foi de 10 segundos para cada ensaio, por forma a garantir a estabilização do sinal sonoro e obter valores representativos, entre as bandas de 1/3 de oitava pretendidas. Foi igualmente necessário realizar uma calibração do sonómetro, tanto no início como no fim das medições. Esta calibração é um procedimento essencial, comumente utilizado em equipamentos de medição de níveis sonoros, uma vez que permite uma verificação e ajuste correto da sensibilidade do sonómetro de forma a confirmar a sua precisão [16].

No caso das medições efetuadas seguindo o método da média dos valores, as posições do microfone devem ser distribuídas pelo maior espaço disponível do compartimento e não devem apresentar-se segundo uma grelha regular [4]. As distâncias mínimas de separação entre posições dos microfones, estabelecidas pela norma, são as seguintes [4]:

 0,7 m entre as posições fixas do microfone;

 0,5 m entre uma posição do microfone e os limites do compartimento;  1,0 m entre uma posição do microfone e o altifalante.

III. Número de posições do altifalante e microfone para L1 e L2

O número de medições efetuadas, segundo a norma [53], vai depender da área do compartimento, de acordo com o apresentado no Quadro 4.1 [4].

Desta forma, para o método de recolha de informação que considera a média dos valores, para uma área de pavimento inferior a 50 m2, foram utilizadas duas posições diferentes para a fonte sonora (F1 e F2), cinco posições diferentes do microfone no compartimento emissor (R11, R21, R31, R41 e R51) e cinco posições diferentes no compartimento recetor (R12, R22, R32, R42 e R52). No total foram feitas vinte medições dos níveis de pressão sonora, dez para cada posição do altifalante.

Como já referido anteriormente, no que diz respeito ao método implementado na recolha de informação considerando apenas a transmissão individualizada, foram utilizadas apenas uma posição de altifalante (F2), uma posição de microfone no compartimento emissor (R31) e uma posição de microfone no compartimento recetor (R32). A seleção destes pontos foi efetuada de forma aleatória.

A Figura 4.4 representa esquematicamente a distribuição espacial das posições do altifalante e dos microfones, selecionadas tanto para o compartimento emissor, como para o compartimento recetor, para os dois métodos implementados.

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Quadro 4.1 – Número mínimo de posições dos altifalantes e microfones na medição dos níveis de pressão sonora e ruído de fundo de acordo com a normalização [4].

Área de pavimento (m2) Número de posições Número de medições Posições dos altifalantes

(compartimento emissor)

Posições dos microfones (compartimento emissor e

recetor)

<50 2 5 10

50 a 100 2 10 10

(a) Medições segundo método que considera a média das posições em ambos os compartimentos

(b) Medições segundo método que usa apenas um ponto individualizada em cada compartimento

Figura 4.4 – Distribuição espacial das posições do altifalante e microfone na medição dos níveis de pressão sonora e ruído de fundo, no compartimento recetor (1) e emissor (2), para os dois métodos implementados.

39 Com o objetivo de garantir as distâncias mínimas de separação entre posições dos microfones e entre posições do altifalante, estas foram verificadas com auxílio de um medidor laser.

A realização desta etapa tem como objetivo principal, a recolha dos dados necessários à determinação dos valores de isolamento sonoro a considerar na criação de um filtro digital. É importante ainda referir que as medições dos níveis de pressão sonora foram realizadas em simultâneo com a captação das gravações de áudio, tanto no compartimento emissor como no compartimento recetor do escritório da InAcoustics.

4.2.3.3. Gravações Áudio

Para as gravações áudio do ruído sentido no escritório foi utilizado um microfone estéreo. Como mencionado atrás, as gravações áudio foram realizadas, tanto no compartimento emissor como no compartimento recetor em simultâneo com as medições dos níveis de pressão sonora. Desta forma, a distribuição espacial das posições do gravador, foi exatamente a mesma aplicada anteriormente (Figura 4.5). Contudo, em ambos os métodos implementados, será “auralizado” apenas o sinal sonoro efetuada na posição R32 (compartimento recetor) para a posição F2 do altifalante, tenho em conta a aplicação do filtro de equalização no sinal sonoro da posição R31 (compartimento emissor).

a) Captações segundo método que considera a média das posições em ambos os compartimentos

(b) Captações segundo método que usa apenas um ponto individualizada em cada compartimento

Figura 4.5 – Distribuição espacial das posições do altifalante e microfone na captação das gravações de áudio, no compartimento recetor (1) e emissor (2), para os dois métodos implementados.

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Foi também estabelecida uma duração de gravação de 10 segundos e uma altura de aproximadamente 1,49 m relativamente ao pavimento, com o objetivo de obter uma duração e posição o mais semelhante possível com a altura do microfone do sonómetro, para que as medições e gravações correspondessem com o maior rigor possível ao mesmo ponto (Figura 4.6).

Figura 4.6 – Captação simultânea das medições do ruído e das gravações áudio.

Estas gravações funcionam como a base de estudo para o processo de auralização implementado. As gravações recolhidas durante o teste experimental no compartimento emissor serão, posteriormente, tratadas e filtradas a partir de um software áudio, com o objetivo de criar novos ficheiros do som auralizado do interior do compartimento recetor, para que possam ser comparadas, objetivamente e subjetivamente, com as verdadeiras gravações efetivamente realizadas no interior do compartimento recetor (a sala de reuniões). Este processo permite avaliar a viabilidade da técnica utilizada para a auralização do isolamento sonoro, sendo mencionado e explicado com rigor mais à frente.

4.2.3.4. Medição do Tempo de Reverberação

A medição do tempo de reverberação é um dos aspetos mais importantes nos ensaios da acústica de edifícios, uma vez que a maior ou menor reverberação existente num compartimento recetor, influência diretamente os resultados obtidos [4]. O seguinte processo descrito, para a recolha dos valores do tempo de reverberação no compartimento recetor, foi implementado igualmente para os dois métodos em estudo, uma vez que as medições do tempo de reverberação são independentes das medições dos níveis de pressão sonora e das gravações áudio efetuadas podendo, neste caso, considerar a média dos valores em ambos os métodos implementados.

Para a medição deste parâmetro, foi utilizado o procedimento do “Método do Ruído Interrompido” de acordo com a norma NP EN ISO 3382-2 (Acústica - Medição dos parâmetros acústicos da sala - Parte 2: Tempo de reverberação em salas comuns) [88]. Este método consiste em obter a curva de decaimento através do registo direto do decaimento do nível de pressão sonora após excitação do compartimento recetor, a partir de um ruído de banda larga ou de um ruído por bandas de frequência [89].

Como referido anteriormente, o tempo de reverberação (T) é a duração necessária para que a energia sonora média espacial, num dado compartimento, diminua 60 dB após a emissão da fonte sonora ter parado [88]. Deste modo, o processo consiste em reproduzir, a partir do altifalante, um ruído no

41 compartimento recetor e determinar, a partir do sonómetro, o tempo em segundos que demora a decair os 60 dB.

Neste caso o Tfoi medido com base numa faixa dinâmica menor que 60 dB, o T30, e diretamente extrapolado a partir do sonómetro, para um tempo de decaimento de 60 dB. Isto acontece, uma vez que o ruído rosa gerado não é suficientemente intenso para que houvesse um decaimento de 60 dB, tendo em conta a presença do ruído de fundo. Assim, se o tempo de reverberação é derivado do momento em que a curva de decaimento atinge pela primeira vez os 5 e os 35 dB abaixo do nível inicial, ele é rotulado como T30 (Figura 4.7) [88].

Figura 4.7 – Representação gráfica do decaimento do tempo de reverberação para o T30 [4].

I. Posição da Fonte Sonora e do Sonómetro para T

Para a posição da fonte sonora, podem ser estabelecidas as mesmas distâncias mínimas mencionadas anteriormente. As posições do sonómetro devem estar espaçadas entre si, pelo menos 2,0 m e de modo a que se encontrem a pelo menos 1,0 m de qualquer superfície refletora, incluindo o pavimento. Foi ainda estabelecia uma altura do microfone de 1,49 m relativamente ao pavimento.

II. Número de posições do altifalante e microfone para T

Para a medição do tempo de reverberação, o Quadro 4.2, define o número mínimo de posições requeridas, tanto para a fonte sonora como para o sonómetro, de forma a obter uma cobertura uniforme do compartimento recetor. Estabelece, ainda, o número mínimo de medições a efetuar, bem como o número de decaimentos para cada posição selecionada.

Quadro 4.2 – Número mínimo de posições e de medições necessárias à avaliação de T [4].

Número mínimo de medições 6

Posições do altifalante ≥1

Posições do microfone ≥2