Audio Forum do Brasil

Gostaria abrir as discussões com uma duvida frequente, que surge nas aulas de Acustica na OMiD int. audio academy:

Para calcular o Basstrap (<b>absorvedor de membrana</b>) vc precisa saber o densidade de superfice do painel, sendo o peso por metro quadrado e a distancia do painel a parede. A foruma para calcular seria entao:

f(res)=1900 (1900 dividido por rais de massa vezes distancia)
. . . . \/m*d

m = massa do painel em kg/m²
d = distancia do painel para parede em mm

Por exemplo, um painel de gesso, que pesa 20kg/m², montado com 25mm de distancia da parede tem a frequencia de ressonancia em 85Hz.

Depois veio um aluno que viu a mesma formula em uma revista ou em um programa para calcular basstraps, mas a formula era com o numero de constante em 60, sendo,

f(res)=60 (60 dividido por rais de massa vezes distancia)
. . . .\/m*d

Voces podem explicar o que aconteceu e por que tem formulas com constantes diferentes?

Abraço, Omid.

Omid
Parabéns por essa iniciativa! Amei, muito.
A distância não permite a minha afável presença no lançamento, mas certamente participarei dos encontros do fórum.
A diferença do valor da constante seria devido à adoção de unidades diferentes de massa e distância nas fórmulas?
Abraços!
Yoko

Ih, já vi que falei besteira...

Ola Yoko

que bom que vc faz parte deste Forum. vc acertou! A diferencia das constantes nas formulas para <b>absorvedores</b> de Membrana é devido a unidade de medida. Neste caso:

1) a fórmula com 60 refere-se a: densidade em kg/m2 e distância em m.
2) 1900: densidade em kg/m2 e distância em mm
3) 170: se a distância está em inches

Pedi ao Moderador Dennis de mostrar nos calculos, como os resultado dao o mesmo resultado.

Grande abraço e saudaçoes de Sampa!

Omid Burgin.

Na verdade a fórmula é sempre a mesma, a constante de multiplicação (1900, 60 etc.) muda de acordo com as unidades utilizadas. Nos livros, muitas vezes utiliza-se pés (feet), polegadas (inches) e libras/pé quadrado (pounds/sq ft). Quando utilizar a fórmula, sugiro transformar as unidades para metros e kg/m2 e então usar a constante 60.

Para ajudar:
1 metro = 39,37 polegadas = 3.28 pés
1 kg = 2,2 libras

Outra dica é pesar a placa do material da membrana e dividir pela área para descobrir a densidade superficial (m da fórmula). Por exemplo, chapas de compensado variam bastante a densidade de uma placa para outra.

Vi muitos casos em que se recomenda a inseção da lã de vidro atrás do <b>absorvedor de membrana</b>, à fim de ampliar a banda de absorção.
Uma chapa de madeira não iria refletir as frequencias altas, justamente a banda que mais absorve a lã de vidro? Se a lã ficar na frente do painel não seria melhor?
Uma outra dúvida sobre <b>absorvedores</b> de membrana. A absorção ocorre porque a placa entra em ressonância e vibra, certo? Sendo assim, qual a influência da distância entre a placa e a parede?

Oi Yoko,
Os <b>absorvedores</b> de membrana tem como objetivo a absorção de frequencias graves, o seu desempenho depende diretamente do seu volume interno e da densidade do material que você usa. Quanto maior o volume e/ou a densidade desse material, mais baixa a frequencia que ele conseguirá absorver.

O dimensionamento do seu <b>absorvedor</b> será definido pela frequencia que você deseja absorver para equilibrar sua sala. Uma dica importante é manter a distancia entre as estruturas de fixação da sua placa em 1/2 do comprimento de onda da frequencia que deseja atingir. Isso parece óbvio, mas muitas vezes durante a execução, o que define a dimensão da sua peça é a área disponível.

Sobre a absorção porosa, colocá-la a frente do seu painel aumentará a absorção nas frequencias altas, o que em geral não é desejável. Colocando dentro do <b>absorvedor de membrana</b>, você terá como resultado um aumento da sua banda de absorção.

Espero ter esclarecido!

Acrescentando a excelente resposta do Arq. Luiz:

O coeficiente de absorção do <b>absorvedor de membrana</b> aumenta, se introduzir um <b>absorvedor</b> poroso entre ele e a parede. O material poroso nesta cavidade aumenta o 'damping' do sistema e consequentemente aumenta a absorção. A curva de absorção, qual 'center-frequency' foi discutido acima, acaba sendo geralmente mantida e a absorção em redor dela sendo aumentada.

Abs

"O material poroso nesta cavidade aumenta o 'damping' do sistema". Isso significa que o sistema inteiro do <b>absorvedor de membrana</b> atua como uma cavidade no helmholtz, ou seja, como uma mola para amortecer a onda incidente?

Achei o texto que procuro há um tempão. Por problemas no meu scaner, reproduzo aqui o trecho relevante que fala sobre <b>absorvedor de membrana</b>:

"La membrana vibra ante una determinada frecuencia a la que se comporta como un resonador (a 40, 50, 60 ó 100Hz...), produciéndose una transformación del sonido en energía dinámica, pérdidas internas del material debidas a la deformación y pérdidas por frotamiento en los puntos de sujeción." Extraído do texto "Introducción a la <strong>acústica</strong> arquitectónica - Fundamentos físicos. Acondicionamiento. Aislamiento." da revista espanhola Tectonica n°14 - ATC Ediciones, S.L. - pág. 11

Talvez seja equívoco da minha interpretação, mas achava que a atuação da membrana era pela vibração - tranformando a energia sonora em energia dinâmica - e não pelo amortecimento.

Ola Yoko

Para explicar melhor a questão do damping, vou usar uma analogia, dada pelo Madan Mehta no livro Architectural Acoustics, que eu recomendo muito.

Um <b>absorvedor de membrana</b> entre em vibração quando o som bate nele. Como a membrana não é toda elástica ela perde energia através do 'damping'. Vou tentar explicar isso melhor, através de uma analogia:

Imagina uma mola, com um peso pendurada nela. Como vc sabe, a mola com peso vai oscilar mais, quando esta na sua freqüência de ressonância, que é a freqüência natural de oscilação do peso de um lado para outro. Aplicando a analogia a nosso <b>absorvedor</b> de membranana, a membrana seria o peso e o ar atrais dela a mola! Um espaço menor atrais da membrana significa uma mola menor e vice versa.

Parecido ao sistema mola-peso, um <b>absorvedor de membrana</b> vai oscilar mais na freqüência de ressonância do espaço da membrana para a parede (o tamanho da mola) e a massa de superfície da membrana (a massa do peso) e conseqüentemente o valor de absorção vai ser o maior nesta freqüência.

O calculo que apresentei bem no início deste tópico exemplifica isso, pq considere exatamente estas dois parâmetros para achar a freqüência de ressonância do <b>absorvedor de membrana</b>:

m = massa do painel em kg/m²
d = distancia do painel para parede em mm

Introduzindo lã de rocha ou lã de vidro atrais da membrana vai introduzir 'damping' neste sistema, que aumenta o grau de absorção. Usando a analogia acima: colocando material poroso atrais é parecido a aumentar a viscosidade do meio. "Quanto mais viscoso o meio, quanto maior a perda de energia através de 'damping' e quanto mais rápido a volta do sistema a um estado natural (motion-less) do sistema." (Mehta, 1999: 73)

Deu para entender?

Grande abraço!

Bibliografia Citada: META Madan, JOHNSON Jim, ROCAFORT Jorge. Architectural Acoustics, Principles and Design. 1999. New Jersey: Prentice-Hall.

Sim, está claríssimo agora. A analogia da massa-mola é exelente. Muitíssimo obrigada.

Ola Yoko

Fiquei feliz que consegui explicar isso aqui. Me lembro que tinha um assunto, que deixou vc confusa no curso de Acustica em Audio e que vc tinha um artigo com outros dados. Era este? <b>absorvedores</b> de Membrana?

Agora seria legal de desenvolver um, testar, medir os resultados e comparar com os calculos! Ja fez isso? É a melhor parte!!

Abs

Era esse o artigo que comentei sim, mas agora está bem claro.
Medição é uma das coisas que estou louca para fazer. Tô atrás dos equipamentos...

Saudações a todos!!!

Alguém poderia me responder se essa fórmula tbém atende à membranas côncavas? Uma superfície côncava pode ser utilizada como <b>absorvedor</b>?? E em termos de <b>difusão</b> existe algum procedimento que permita dimensioná-lo para frequências específicas??

Na minha sala:

durante a execução



semi finalizado:


Utilizei como membrana chapa de compensado densidade =~ 3,60 kg/m² (não efetuei a pesagem, especificação do fabricante) esp chapa 6mm, e no fundo, forro reciclado de lã de vidro "forrovid k60" densidade 60kg, esp 25mm

Como vcs podem reparar existe uma viga de concreto dentro do meu "aparelho de absorsão"...

Ou seja ainda por cima ainda existe um espaço entre a viga e a parede...

Pensando no conceito de não paralelismo, e como eu não poderia me livrar da viga, construí a parede não paralela à mesma; a distância entre a viga e a parede varia de 20 a 35 cm em seus 3,80 m de comprimento.

Toda a superfície por traz da viga que não aparece na foto: face interna da viga + teto + parede esta revestida com lã de vidro...

Será que fiz alguma besteira???

Tbém não sei se, devido ao pequeno espaço que eu tinha para a construção da sala essa minha preocupação tem alguma lógica...

Ainda não fiz a medição da sala por falta de aparelhagem, aos meus ouvidos me parece que está tudo ok...mas algum dia ainda farei a sua correção

Qqer hora posto uma gravina de batera na sala para o feedback dos senhores!!!!