Em debate, um tópico essencial para a obtenção do conforto acústico em qualquer tipo de ambiente
Texto: Tomas Andugar
Imagens: Ricardo Kruppa
Na coluna anterior, abordamos os conceitos de som e ruído, as diferenças entre projetos de isolamento e tratamento acústico e a necessidade de conforto acústico em projetos arquitetônicos e decorativos.
Desta vez, apresentarei a noção de reverberação e abordarei o tópico mais crítico da propagação sonora: o conceito de frequências. No dia-a-dia, nos referimos ao som de forma absoluta, sem nenhuma distinção técnica quanto às suas características, pois assim é a percepção leiga de qualquer pessoa em contato com as mais variadas formas de energia sonora presentes no cotidiano.
Graves, médios e agudos
Em uma analogia livre, é correto afirmar que, assim como a água pode se apresentar em três estados (líquida, gelo e vapor), o som também se manifesta de três formas distintas: graves, médios e agudos. Respectivamente, sons de baixa frequência, média frequência e alta freqüência (cada modalidade com particularidades técnicas únicas e comportamentos absolutamente independentes).
O termo frequência se refere cientificamente à periodicidade em que um som completa um ciclo de propagação, em forma de onda, e sua unidade foi convencionada por Hertz (Hz), em homenagem ao físico alemão Heinrich Hertz. Quando se diz que um som tem a frequência de 100Hz, isto significa que, em um segundo, esta manifestação de energia sonora completa 100 ciclos de onda, o que, na prática, nos serve apenas para sermos capazes de classificar tal som dentro das categorias de grave, médio ou agudo.
O ouvido humano é capaz de perceber sons entre as frequências de 20Hz a 20 mil Hz (20KHz) – sons abaixo deste espectro são considerados como “vibrações”; e acima dele, “desprezíveis” para a finalidade de manipulação acústica. Podemos utilizar, como um exemplo típico de som grave, um trovão a longas distâncias ou um pesado caminhão passando pela rua. Sons médios são os mais comuns e podem variar desde eletrodomésticos em uma cozinha à própria voz humana. Os sons agudos são aqueles considerados estridentes, como o bater de pratos e talheres, o canto dos pássaros etc.
Comprimento de onda
No que é uma característica típica dos mamíferos, nossa audição é muito mais sensível a sons na região de média frequência, já que a inteligibilidade de nossa própria voz se apresenta predominantemente nesta faixa sonora. Mas (principalmente hoje em dia) não se pode negligenciar as demais regiões do espectro sonoro: temos cada vez mais presentes fontes sonoras capazes de gerar sons de frequências extremas, sejam estas bem-vindas (como em uma música ambiente ou durante um filme) ou indesejáveis (ruídos de carros e sons externos).
Para fins práticos, o aspecto mais relevante do conceito de frequências é a noção de comprimento de onda, que, em termos simplificados, estabelece que os sons têm tamanhos físicos “reais”, ou seja: as ondas sonoras ocupam espaços diferentes de acordo com sua frequência, o que altera a forma com que podemos manipular a energia sonora em cada caso. Se pudéssemos enxergar os sons veríamos que os graves são enormes, com ondas de até 17 metros de comprimento, enquanto sons agudos podem ter apenas poucos centímetros.
Portanto, para se manipular esta energia em busca de resultados específicos para o sucesso do conforto acústico de um ambiente, é necessário que o tratamento acústico seja minuciosamente adequado às frequências existentes. Logo, cada material ou objeto existente em contato com a energia sonora afetará o resultado acústico de forma diferente.
Lidando com o som
Tendo em vista que o tamanho, massa e peso dos materiais podem ser proporcionalmente relacionados aos sons de diferentes comprimentos, deve-se entender que, por exemplo, um material que afete um som de alta frequência em nada influirá em um som de baixa frequência (e assim por diante).
Em outras palavras: para um som agudo, que tem um tamanho de onda relativamente pequeno, uma fibra de carpete felpudo pode ser um grande obstáculo; já para uma frequência grave, este mesmo material é praticamente “invisível”, tal qual uma formiga para um elefante. Então, sons diferentes demandam soluções diferentes para que a acústica ideal seja alcançada.
Mas, antes que possamos decidir como lidar com o som em determinado ambiente, é necessário estabelecer um critério de referência do que é considerada uma boa acústica para a necessidade de cada projeto. Me aprofundarei mais na questão em futuros artigos, mas já podemos adiantar que a reverberação de um ambiente é crucial para a percepção de conforto ou incômodo entre as pessoas em espaços fechados.
Reverberação, o vulgo eco, consiste no tempo em que o som prolonga-se dentro do espaço depois que a fonte sonora já tiver encerrado sua produção. Quando dizemos que um som de 1 KHz tem um tempo de reverberação de dois segundos, podemos entender que um som agudo continua a ser refletido pelo ambiente por mais dois segundos além de sua duração normal, causando uma certa confusão acústica ao se misturar com os novos sons produzidos em sequência pela mesma fonte sonora (ou por outras).
Parâmetros
Existem normas internacionais indicando parâmetros relativos à quantidade de reverberação (assim como o tipo de frequência) ideal para cada ambiente, de acordo com sua finalidade, metragem cúbica e necessidades.
Para ambientes domésticos, corporativos ou destinados a entretenimento em grupos, nos quais a voz humana é a fonte mais comum de som e sua compreensão está diretamente associada à sensação de conforto, pode-se considerar que uma reverberação curta de altas frequências, menor que um segundo, é a mais adequada. Mas desde que não esteja muito próxima de “zero” segundos, já que a ausência de reverberação pode gerar sensações incômodas (como claustrofobia e aflição).
Por isso se dá grande importância ao uso de referências em relação a quantos segundos deve-se manter cada região de graves, médios e agudos, de acordo com o projeto em questão. Como o tempo pode variar de frequência a frequência (e nem sempre é possível fazer-se o diagnóstico efetivo de um problema de reverberação de forma empírica), alguns cálculos simples podem ser aplicados na avaliação acústica de um projeto, antes mesmo de sua construção.
