ACÚSTICA DE AUDITÓRIOS Conceitos físicos sobre acústica Conceito de som

O ramo da Física que estuda os sons é a Acústica. Em acústica distinguem-se os sons musicais, e os ruídos. Os sons musicais nos dão

uma sensação contínua, geralmente agradável, e podem ser comparados entre si. Ocorrem devido a vibrações regulares e bem definidas. Os ruídos nos dão impressões muito curtas e confusas. São vibrações irregulares ou uma mistura de vários sons discordantes. O som musical pode ser simples, quando corresponde a uma única onda harmônica ou composto quando compõe-se de duas ou mais ondas harmônicas.

Som simples e composto Figura retirada de: http://www.feiradeciencias.com.br/sala10/10_T01.asp

Os sons simples distinguem-se uns dos outros por duas características, a saber, intensidade e altura, já os sons compostos, além daquelas, diferenciam-se pelo timbre (qualidade que nos faz distinguir os sons de diversas origens).

O som é resultado de um movimento vibratório da matéria transmitido através de meios materiais e elásticos. Os meios de propagação são denominados meios elásticos por serem capazes de se deformarem à passagem das ondas sonoras e restaurarem sua forma original após a passagem das mesmas. Qualquer meio material que propague uma onda sonora é considerado elástico.

Para ser ouvido, o som necessita de um meio de propagação, pois é uma onda mecânica. É importante dizer que há apenas transferência de energia mecânica, e não há transferência de matéria. Portanto, eles não se transmitem no vácuo, porque não há um meio material para sua propagação.

Há dois conceitos para som: o som vibração, ou perturbação física, que percorre um meio qualquer de propagação e o som sensação sonora, psico-fisiológica, que é captado pelo nosso ouvido.

O meio normal de propagação do som, para chegar até ao nosso ouvido, é o ar que nos envolve. Nas pequenas altitudes, os sons são bem audíveis, o que não ocorre em

altitudes maiores, onde o ar é menos denso. O ar denso é melhor transmissor do som que o ar rarefeito, pois as moléculas gasosas estão mais próximas e transmitem a energia cinética da onda de umas para outras com maior facilidade. De uma maneira geral, os sólidos transmitem o som melhor que os líquidos, e estes, melhor do que os gases.

O som, perturbação física, pode ser percebido tanto pela nossa vista, como pelo tato, como no caso de colocarmos nossa mão sobre a caixa de um piano que está sendo tocado. Propagação do som

Quando um objeto vibra na atmosfera, ele movimenta partículas de ar ao seu redor. Estas partículas de ar, por sua vez, movimentam outras partículas de ar ao seu redor. Desta forma, o movimento das partículas carrega e transmite a vibração.

Quando o sino é tocado, por exemplo, o metal vibra - se expande e se contrai. Ao se expandir, ele empurra as partículas de ar ao seu redor. Estas partículas colidem com outras à sua frente, as quais colidem com as seguintes, e assim sucessivamente. Esta é a chamada compressão e corresponde à pressão máxima da propagação sonora.

Quando o metal se contrai, ele puxa as partículas de ar ao seu redor. Isto acarreta uma queda na pressão, o que puxa ainda mais partículas de ar, acarretando nova queda de pressão e assim por diante. Esta diminuição de pressão é chamada de rarefação e corresponde à pressão mínima da propagação sonora.

A sucessão dessas zonas comprimidas e rarefeitas forma o que chamamos movimento ondulatório.

As partículas não caminham para fora de sua zona de equilíbrio. Elas, apenas, oscilam para um lado e para o outro, em relação ao ponto central, onde permanecem na ausência de movimento.

MEIO VELOCIDADE (m/s)

Dióxido de Carbono (CO2) 259 Oxigênio a 0ºC 316 Ar seco a 0ºC 331 Ar seco a 20ºC 343

Hélio a 0ºC 965 Clorofórmio a 20ºC 1.004

Etanol a 20ºC 1.162 Água doce a 8ºC 1.435 Mercúrio a 20ºC 1.450

Água doce a 20ºC 1.482 Água do mar 1.522

Cobre 5.010 Vidro (Pyrex) 5.640

Vidro 5000 Aço 5.960

Granito 6.000 Ferro 3170

Alvenaria 3000

Madeira 1000 a 4000 Cortiça 500

Borracha 100 Freqüência

Chama-se freqüência o número de oscilações completas por segundo. Isto é, ao número de idas e voltas completas da partícula vibrante. A freqüência é medida em ciclos por segundo (c.p.s.) ou em Hertz (Hz). As ondas têm sempre a mesma frequência da fonte que as emitiu, independentemente do meio em que se propagam.

O período T é o tempo necessário para que se realize uma oscilação completa. A frequência é o inverso do período, logo F=1/T, e vice-versa. O aparelho auditivo humano é sensível a sons cujas freqüências estão compreendidas na região de 16 Hz a 20 kHz, conhecida como espectro de audiofreqüências. Fenômenos sonoros

Na propagação do som observam-se os fenômenos gerais da propagação ondulatória. Devido à sua natureza longitudinal, o som não pode ser polarizado; sofre, entretanto, os demais fenômenos, a saber: difração, reflexão, refração, ressonância interferência e efeito Doppler. Difração

A difração é a propriedade de contornar obstáculos. Ao encontrar obstáculos à sua frente, a onda sonora continua a provocar compressões e rarefações no meio em que está se propagando e ao redor de obstáculos envolvidos pelo mesmo meio. Desta forma, consegue contorná-los. A difração depende do comprimento de onda. Como o comprimento de onda (λ) das ondas sonoras é muito grande, a difração sonora é intensa. No caso de uma onda de grande comprimento, quando a mesma encontra um obstáculo, como o canto de uma parede, ela muda sua direção. Já para pequenas frestas ou orifícios, a abertura passa a funcionar como um novo centro de propagação.

Difração em uma aresta

Difração em um orifício

É preciso ter cuidado com a presença de frestas ou orifícios nas divisões ou paredes, que se transformam em centros ré-irradiadores de som.

Reflexão

A reflexão do som obedece às leis da reflexão ondulatória nos meios materiais

elásticos. Quando uma onda sonora encontra um obstáculo que não possa ser contornado, ela "bate e volta". É importante notar que a reflexão do som ocorre bem em superfícies cuja extensão seja grande em comparação com seu comprimento de onda.

O ângulo do raio incidente com a normal à superfície refletora é igual ao ângulo formado pelo raio refletido com aquela mesma linha, e estão no mesmo plano.

No caso das superfícies côncavas ou convexas, o fenômeno se passa do mesmo modo, desde que sejam consideradas essas superfícies como compostas de um número infinito de pequenos planos.

As superfícies côncavas tenderão a convergir os raios, assim como as convexas os difundirão.

Reflexão em superfície plana

Reflexão em superfície côncava

Os raios sonoros originados em F, depois de serem refletidos, concentram-se em um foco F’, logo, as superfícies côncavas refletoras concentram a energia sonora, focalizando-a. Portanto, ao se projetar superfícies côncavas deve-se levar em consideração que essas concentrações de energia fazem com que as ondas sonoras se superponham, resultando em pontos onde há reforço do som ou em outros onde poderá haver enfraquecimento do mesmo, conforme sejam aditivos ou subtrativos os valores de suas amplitudes. Tanto os pontos onde haja excesso de intensidade sonora como aqueles onda haja falta (pontos surdos) são prejudiciais à boa audição nos ambientes.

As superfícies convexas são difusoras e podem, portanto, ser usadas sem maiores complicações nos ambientes onde se exige boa audibilidade.

Reflexão em superfície convexa

A reflexão determina os fenômenos reforço, reverberação e eco. Esses fenômenos se devem ao fato de que o ouvido humano só é capaz de discernir duas excitações breves e sucessivas se o intervalo de tempo que as separa for maior ou igual a 1/10 do segundo. Este décimo de segundo é a chamada persistência auditiva. Suponhamos que uma fonte emita um som breve que siga dois raios sonoros. Um dos raios vai diretamente ao receptor (o ouvido, por exemplo) e outro, que incide num anteparo, reflete-se e dirige-se para ao mesmo receptor. Dependendo do intervalo de tempo (Δt) com que esses sons breves (Direto e Refletido) atingem o ouvido, podemos ter uma das três sensações distintas já citadas: reforço, reverberação e eco.

Reforço

Quando o som breve direto atinge o tímpano dos nossos ouvidos, ele o excita. A excitação completa ocorre em 0,1 segundo. Se o som refletido chegar ao tímpano antes do décimo de segundo, o som refletido reforça a excitação do tímpano e reforça a ação do som direto. É o fenômeno do reforço.

Reverberação

Na reverberação, o som breve refletido chega ao ouvido antes que o tímpano, já excitado pelo som direto, tenha tempo de se recuperar da excitação (fase de persistência auditiva). Desta forma, começa a ser excitado novamente, combinando duas excitações diferentes. Isso ocorre quando o intervalo de tempo entre o ramo direto e o ramo refletido é maior ou igual a zero, porém menor que 0,1 segundo. O resultado é uma 'confusão' auditiva, o que prejudica o discernimento tanto do som direto quanto do refletido. É a chamada continuidade sonora e o que ocorre em auditórios acusticamente mal planejados.

Eco

No eco, o som breve refletido chega ao tímpano após este ter sido excitado pelo som direto e ter-se recuperado dessa excitação. Depois de ter voltado completamente ao seu estado natural (completou a fase de persistência auditiva), começa a ser excitado novamente pelo som breve refletido. Isto permite discernir perfeitamente as duas excitações.

Refração

Este fenômeno caracteriza o desvio sofrido pela frente da onda quando ela passa de um meio para outro, cuja elasticidade (ou compressibilidade, para as ondas longitudinais) seja diferente. Um exemplo seria a onda sonora passar do ar para a água.

Quando uma onda sonora sofre refração, ocorre uma mudança no seu comprimento de onda e na sua velocidade de propagação, mas não da sua frequência, que depende apenas da fonte emissora.

Todo meio material elástico oferece certa "resistência" à transmissão de ondas sonoras: é a chamada impedância acústica (Z).

A impedância é composta por duas grandezas, a resistência e a reactância. As vibrações produzidas por uma onda sonora não continuam indefinidamente pois são amortecidas pela resistência que o meio material lhes oferece. Essa resistência acústica (R) é função da densidade do meio e, consequentemente, da velocidade de propagação do som neste meio. A resistência é a parte da impedância que não depende da frequência. É medida em ohms acústicos. A reactância acústica (X) é a parte da impedância que está relacionada com a frequência do movimento resultante. É proveniente do efeito produzido pela massa e elasticidade do meio material sobre o movimento ondulatório.

A impedância também pode ser expressa em unidades rayls (homenagem a Rayleigh). A impedância característica do ar é de 420 rayles, o que significa que há necessidade de uma pressão de 420 N/m2 para se obter o deslocamento de 1 metro, em cada segundo, nas partículas do meio.

Admitância acústica (Y) é a facilitação à passagem da onda sonora que o meio elástico oferece ao movimento vibratório. É medida em mho acústico.

Para o som, o ar é mais refringente que a água pois a impedância do ar é maior. Tanto é verdade que a onda sonora se desloca com maior velocidade na água do que no ar porque encontra uma resistência menor.

Quando uma onda sonora passa do ar para a água, ela tende a se horizontalizar, ou seja, se afasta da normal. Se o ângulo de incidência em relação à água não for suficiente, a onda sonora não consegue "entrar" na água e acaba sendo refletida.

A refração, portanto, muda a direção da onda sonora (mas não muda o seu sentido). Da água para o ar, o som se aproxima da normal. O som passa da água para o ar,

qualquer que seja o ângulo de incidência.

Ressonância

Quando um corpo começa a vibrar por influência de outro, na mesma freqüência deste, ocorre um fenômeno chamado ressonância. Por exemplo, o vidro de uma janela que se quebra ao entrar em ressonância com as ondas sonoras produzidas por um avião a jato. Interferência

A interferência é a conseqüência da superposição de ondas sonoras. Quando duas fontes sonoras produzem, ao mesmo tempo e num mesmo ponto, ondas concordantes, seus efeitos se somam (interferência construtiva); mas se essas ondas estão em discordância, isto é, se a primeira produz uma compressão num ponto em que a segunda produz uma rarefação, seus efeitos se neutralizam e a combinação desses dois sons provoca o silêncio (interferência destrutiva).

Dois sons de alturas iguais, ou seja, de freqüências iguais, se reforçam ou se extinguem permanentemente conforme se superponham em concordância ou em oposição de fase. Se suas freqüências não forem rigorosamente iguais, ora eles se superpõem em concordância de fase, ora em oposição de fase, ocorrendo isso a intervalos de tempo iguais, isto é, periodicamente se reforçam e se extinguem. É o fenômeno de batimento e o intervalo de tempo é denominado período do batimento.

Diretividade do som

Se tivermos o som originado em uma fonte sonora, propagando-se num espaço livre de qualquer refletor, quando o comprimento de onda for grande (baixas freqüências) em relação à fonte sonora, sua energia se transmite igualmente em todas a direções; quando o comprimento de onda for pequeno, a distribuição da energia ocorrerá numa estreita faixa e, quanto maior for a freqüência, mais estreita será essa faixa, considerando a projeção dos raios sonoros num plano qualquer.

Assim, num auditório, onde temos sons de varias frequências, as altas frequências só serão percebidas numa determinada área desse recinto, o que pode ser prejudicial.

Quanto maior for a frequência ou a ciclagem, mais restrita será sua zona de influência.

Referências bibliográficas: http://www.feiradeciencias.com.br/sala10/10_T01.asp

http://www.numaboa.com.br/coreto/tutor/fisica.php

http://www.numaboa.com.br/coreto/tutor/fenomenos.php http://ww2.unime.it/weblab/awardarchivio/ondulatoria/acustica.htm http://www.eca.usp.br/prof/iazzetta/tutor/acustica/intensidade/intensidade.htm http://educacao.uol.com.br/fisica/ult1700u58.jhtm http://www.stellfner.com.br/images/Harmonico.gif http://www.notapositiva.com/trab_estudantes/trab_estudantes/fisico_quimica/fontes

sonoras1.jpg

Livros:

Acústica arquitetônica, Pérides Silva

Edições engenharia e arquitetura

Belo horizonte, 1971

Ruído, fundamentos e controle, Samir N.Y.Gerges,

Revidores:Roberto Müller Heidrich, Elisabeth R.C.Marques

Problemas e Soluções/ Tipos de Tratamento/ Materiais ISOLAMENTO ACÙSTICO

O Isolamento acústico refere-se a capacidade de certos materiais formarem uma barreira, impedindo que a onda sonora (ou ruído) passe de um recinto a outro. Nestes casos se deseja impedir que que o ruído alcance o homem. Utilizam-se materiais densos para dissipar a energia sonora, como, por exemplo, concreto, vidro, chumbo, madeira maciça, borracha, entre outros.

Segundo GERGES (1992, pg. 175) “a energia sonora pode ser transmitida via aérea (

som carregado pelo ar) e/ou via sólido ( som carregado pela estrutura)”, conforme ilustrado na figura abaixo:

GERGES (1992, pg.176) De acordo com a forma com que o som se propaga, consideram-se dois tipos de

isolamento possíveis: Isolamento de ruídos aéreos: Quando a fonte sonora atua diretamente sobre o ar, e

ocorre a passagem direta do som via parede, ou painel. Isolamento de ruídos de impacto: Quando a fonte sonora é uma vibração que se

transmite pela passagem indireta pela estrutura, como lajes, vigas, pilares, enfim, um meio sólido. ISOLAMENTO DE RUIDOS AÉREOS:

Ao incidir sobre uma superfície, uma onda sonora produz uma vibração na mesma e, vibrando, esta irradia energia para o outro lado, gerando um som no local. O fechamento atua como uma nova fonte sonora, fazendo com que o que ouvimos do lado de fora, seja, na verdade, o som gerado pelo próprio fechamento, que foi excitado pela fonte original.

Quando uma onda de certa energia Ei incide sobre uma superfície, ela divide-se em duas, uma energia refletida Er, e uma energia absorvida Ea. Esta ultima, por sua vez,

divide-se em energia dissipada para no interior do fechamento Ed, e energia transmitida Et. Como pode ser visualizado no desenho abaixo:

A quantidade de isolamento que o fechamento produz depende da freqüência do

som incidente e das características construtivas da parede. ISOLAMENTO DE RUIDOS DE IMPACTO

São ruídos estruturais originados nos elementos que formam a estrutura e envolvente dos edifícios. São originados quando um objeto bate ou desliza sobre contra um elemento construtivo de um edifício, sendo as fontes mais comuns desta forma de ruído o caminhar das pessoas, a queda de objetos, a vibração de equipamentos tais como eletrodomésticos, atividades como martelar ou fazer furos e alguns instrumentos musicais. O ruído de impacto é transportado pelas estruturas, e é transmitido de compartimento para compartimento quando a fonte sonora ativa diretamente as ondas sonoras na parede ou pavimento em causa. Para o correto isolamento do som, não é necessário preocupar-se apenas com as paredes e aberturas, é indispensável, também, atenção especial com o tratamento dado as lajes, responsáveis pela propagação de sons mecânicos, como passadas. O sistema de atenuação da transmissão de ruídos de impacto mais utilizado é o piso (ou laje) flutuante. Tal sistema consiste basicamente na colocação de um material resiliente entre a estrutura (concreto, aço, madeira) e o contra-piso (Gerges). Neste caso, é fundamental que o elemento resiliente isole completamente o conjunto contra-piso e acabamento do assoalho, não permitindo contato com a estrutura, paredes ou outros elementos rígidos (Batista, Brondani).

Exemplo de Piso Flutuante

No mercado brasileiro são encontrados vários materiais resilientes capazes de suprir as condições exigidas pelo princípio massa/mola, cuja primeira freqüência de ressonância, segundo Gerges, está bem abaixo da freqüência mínima de excitação. Neste sistema, massa é o conjunto definido pelo contra-piso e acabamento do assoalho, enquanto mola faz referência às características elásticas do elemento resiliente. Destacam-se a espuma de polímeros, a lã de vidro e a lã de rocha.

Outros materiais com propriedades elásticas também são comumente utilizados: fibras de madeira, cortiça ou borracha de baixa densidade, bidim OP60, EVA, manta de poelietileno e poliestireno expandido. ABSORÇÃO ACÚSTICA

Trata do fenômeno que minimiza a reflexão das ondas sonoras num mesmo ambiente. Ou seja, diminui ou elimina o nível de reverberação (que é uma variação do eco) num mesmo ambiente. Nestes casos se deseja, além de diminuir os Níveis de pressão Sonora do recinto, melhorar o nível de inteligibilidade. Contrariamente aos materiais de isolamento, estes são materiais leves (baixa densidade), fibrosos ou de poros abertos, como por ex: espumas poliéster de células abertas, fibras cerâmicas e de vidro, tecidos, carpetes, etc.

Praticamente todos os materiais existentes no mercado ou isolam ou absorvem ondas sonoras, embora com diferente eficácia. Aquele material que tem grande poder de isolamento acústico quase não tem poder de absorção acústica, e vice-versa. Alguns outros materiais têm baixo poder de isolamento acústico e também baixo poder de absorção acústica (como plásticos leves e impermeáveis), pois são de baixa densidade e não tem poros abertos. Espumas de poliestireno (expandido ou extrudado) tem excelentes características de isolamento térmico, porém não são recomendados em acústica. A cortiça (muito utilizada no passado) já não apresenta os resultados acústicos desejados pelo consumidor da atualidade, e também apresenta problemas de higiene e deterioração (é um produto orgânico que se deteriora muito facilmente). A indústria tem desenvolvido novos materiais com coeficientes de isolamento acústico e/ou de absorção muito mais eficientes que os materiais até então considerados

"acústicos". Desta maneira tem sido possível se obter, mediante variações de sua composição, resultados acústicos satisfatórios que atendam as necessidades do usuário. Cada recinto, conforme sua utilização, requer critérios bem definidos de Níveis de Pressão Sonora e de reverberação para permitir o conforto acústico e/ou eliminar as condições nocivas a saúde. Níveis de Pressão Sonora muito baixos podem tornar o recinto monótono e cansativo, induzindo as pessoas às condições de inatividade e sonolência.

Em auditórios, há uma necessidade especial, devido ao seu uso, de que o som seja absorvido mais rapidamente, para que os sons que vem em seguida não sejam interferidos pelas reverberações, prejudicando a inteligibilidade. Para isso, são usados comumente carpetes, placas de madeira acústica, e gesso, por absorverem mais o som, além de dificultarem a sua passagem para outros ambientes.

Devido ao grande trafego de pessoas , há de haver uma preocupação com o tipo de piso utilizado, para que o ruído de passos não atrapalhe as apresentações, antigamente isso era feito com o uso quase que exclusivo de carpetes, porém, hoje, com as tecnologias de amortecimento de impacto através de mantas flutuantes sob o piso, é possível o uso de acabamentos dos mais diversos matérias, dando-se preferência, entretanto, aos de textura porosa e ou com auto relevo, como madeiras e cimento, em detrimento de pisos cerâmicos. Normalmente um bom projeto acústico prevê o isolamento e a absorção acústica utilizadas com critérios bem definidos, objetivando a melhor eficácia no resultado final. Para isto, deve-se levar em consideração o desempenho acústico dos materiais a serem aplicados, sua fixação, posição relativa a fonte de ruído e facilidade de manutenção, sem restringir a funcionalidade do recinto

O uso do vidro em auditórios é extremamente desaconselhado, devido a sua incapacidade de isolar os sons de baixa freqüência, como de motores de veículos, e condicionadores de ar, advindos do exterior, além de uma capacidade muito alta de gerar reverberação.

O quadro abaixo, sem pretender estabelecer regras inquestionáveis, busca apresentar os principais tipos de materiais passíveis de ser utilizados e suas características:

Tipos Ação Exemplos

Isolantes Impedem a passagem de ruído de um ambiente para outro.

Tijolo maciço, pedra lisa, gesso, madeira e vidro com espessura mínima de 6mm. Um colchão de ar é uma solução isolante, com paredes duplas e um espaço vazio entre elas (quanto mais espaço, mais capacidade isolante).

Refletores

Podem ser isolantes, e aumentam a reverberação interna do som.

Azulejos, cerâmica, massa corrida, madeira, papel de parede (em geral, materiais lisos).

Absorventes Não deixam o som Materiais porosos como lã ou fibra de vidro revestidos,

passar de um ambiente para o outro e evitam eco.

manta de poliuretano (dispensa revestimentos), forrações com cortiça, carpetes grossos e cortinas pesadas.

Difusores Refletem o som de forma difusa, sem ressonâncias.

Em geral, são materiais refletores sobre superfícies irrregulares (pedras ou lambris de madeira).

Obs.: é possível combinar recursos diferentes, dependendo das necessidades de isolamento acústico. Em salas contíguas, por exemplo, com diferentes fontes de ruído, é possível revestir a face interna da parede com material absorvente e a externa, com material isolante. Condicionamento do ar

O cálculo da capacidade de refrigeração do equipamento de ar condicionado não obedece exatamente às mesmas regras válidas para outros projetos. Para que os ruídos do equipamento não sejam percebidos durante um espetáculo vale empregar todos os recursos possíveis. O sistema deve injetar ar no ambiente em baixa velocidade. Essa exigência implica máquinas de grande dimensionamento, que por sua vez são ainda mais ruidosas. Uma boa solução é suspender os dutos por um sistema de molas, evitando barulho e vibração. Apesar dessas providências, o revestimento acústico dos dutos é indispensável. Pode-se prever um porão isolado que sirva como pavimento técnico. Mesmo assim, é aconselhável instalar o equipamento de refrigeração sobre pisos elevados, que amortecem ruídos e vibrações.

Outro alvo de cuidados são as vibrações externas, que podem comprometer o bom desempenho de uma casa de espetáculos. Uma boa solução é isolar as fundações do edifício. Como complemento, paredes e portas acústicas ajudam a barrar sons externos, enquanto o telhado protegido acusticamente impede que a chuva atrapalhe o espetáculo. Referencias Bibliográficas: http://www.acusticateoria.com.br/imagens/linha_residencial02b.jpg http://audiolist.org/forum/images/artigos/229/tab_4.gif http://audiolist.org/forum/images/artigos/229/tab_5.gif http://www.acusticateoria.com.br/imagens/linha_residencial02b.jpg GERGES (1992, pg. 175-176) GERGES (2000) Gomez(1988)

Geometria dos Auditórios

A arquitetura interage com o som, assim ela se presta a condicioná-lo por meio de sua propagação (através da palavra, música ou qualquer outro sinal audível), controlando a propagação de ruídos desagradáveis (atenua-os ou elimina-os), preservando a privacidade dos indivíduos ou então dissipando o som (conforme o local e sua necessidade).

A percepção do espaço através do som é construída pelo conjunto de informações fornecidas pelo ambiente sonoro, cujas características são condicionadas pela configuração formal e construtiva do espaço, configurando uma imagem acústica do meio, de seu uso e de seus componentes. As informações sobre o ambiente que podem ser obtidas através dos sons que um edifício abriga são: • A natureza das fontes: A composição espectral, o timbre, e o conteúdo significativo da mensagem que o estímulo acústico transporta, permite a identificação da natureza das fontes sonoras existentes em um recinto e, por extensão, o uso e o tipo de atividades que comporta; • Profundidade: Existindo duas ou mais fontes sonoras no ambiente pode-se determinar a profundidade relativa entre elas devido à audição estereofônica; • Direção: Percepção da posição da fonte em relação ao observador, também devido à audição estereofônica;

• Distância: Avaliação da distância da fonte ao observador. Uma avaliação precisa de distâncias pelos ouvidos requer treinamento para desenvolver essa habilidade, pois entre os seres humanos este trabalho é normalmente atribuído à visão. Pessoas cegas tendem a desenvolver esta capacidade, entre outras não visuais, para orientarem-se no espaço; • Reverberação: As superfícies de um recinto refletem inúmeras vezes as ondas sonoras, que vão atingir um observador com atraso progressivo em relação ao som direto. O percurso das ondas sonoras refletidas tende a aumentar com o número crescente de reflexões sobre paredes, teto e piso das salas.

Como a sua velocidade é finita - entre 340 e 345 m/s - o som tende a permanecer na sala devido ao atraso das reflexões sucessivas e ser percebido durante mais tempo, mesmo após ter cessado a emissão pela fonte. O tempo de reverberação é uma qualidade perceptível das salas, que podem parecer secas, como ao ar livre, até locais muito reverberantes como acontece em grandes ambientes como em igrejas, por exemplo, devido ao seu volume e a paredes, pisos e tetos lisos e duros, portanto, bastante refletores e pouco absorventes.

O que acontece lá fora. Ao contrário da luz, o som dificilmente é detido por obstáculos, principalmente se paredes, pisos e tetos forem leves - como nas construções atuais - ou possuírem aberturas ou frestas. Por esta razão, sons e ruídos podem vir a constituir uma segura fonte de informações sobre o que acontece no entorno, mesmo além das paredes opacas das salas. O fato da percepção sonora não ser direcional, ou seja, não exigir o direcionamento do aparato auditivo para a fonte, pode permitir o conhecimento e o controle eficiente do entorno mesmo sem o uso da visão ou a necessidade de movimentar o corpo.

Cada formato de auditório é favorável a um uso, assim é necessário adotar o partido arquitetônico a partir daquilo que o auditório deve atender. Os tipos de auditórios possíveis e sua melhor função são: • Arena: Espaço teatral coberto ou não, onde o palco é inserido em nível inferior à platéia. Nesta tipologia a platéia é disposta em todos os lados ou em toda a circunferência do palco, podendo sua forma ser circular, semicircular, quadrada, trapezoidal, 3/4 de círculo, defasado, triangular ou ovalado. Assim como no teatro elizabetano, toda a estrutura do palco fica à vista do espectador, como por exemplo, à grelha para iluminação. Poucos edifícios teatrais são construídos nessa relação de palco e platéia.

Arena • Anfiteatro grego: A platéia é definida pelo centro do palco onde acontece a cena, e existem muitas áreas de atuação nas quais o orador ou ator pode se posicionar, podendo mudar de área sem ser notado; é semelhante ao teatro de arena, de maior tamanho e sua configuração é implantada ao ar livre, porém é preciso observar ventos dominantes e os anteparos naturais como árvores e montanhas ao definir sua implantação, pois estes são elementos que definirão a acústica do local.

• Elizabetano: Apareceu na Inglaterra no período de Shakespeare, por isso também é chamado de Palco à Inglesa, ou ainda conhecido como Palco Isabelino. Possui um palco misto que funciona como espaço fechado, retangular, com grande ampliação de proscênio (retangular ou circular), como um segundo plano (muitas vezes coberto) onde existem algumas aberturas, tais como janelas. Nessa configuração, a relação palco x platéia é diferente da estabelecida no teatro italiano. A platéia envolve o palco em três lados – frente e laterais. Não há, na maioria das vezes, a presença da boca de cena e da caixa cênica, ficando toda a estrutura da área de cena à vista do espectador – varas de cenário, iluminação e outros recursos técnicos e operacionais. Assim como o palco italiano é um dos preferidos no teatro brasileiro.

• Italiano/ Teatro com proscênio: Caracterizado pela disposição frontal da platéia ao palco, o palco italiano é o mais conhecido e utilizado, dentre as tipologias existentes em que o palco fica em um nível elevado, separado da platéia, formando uma caixa "mágica". Possui palco retangular, em forma de caixa aberta na parte anterior, situado frontalmente em relação à platéia, delimitado pela boca de cena e, geralmente, de bastidores laterais, coxias, bambolinas, urdimento e cortina, além de um espaço à frente da boca de cena, chamado de proscênio.

Italiano • Teatro múltiplo: Os teatros chamados múltiplos são caracterizados pela possibilidade de montagem do palco em diversas posições, não possuindo uma caixa cênica propriamente dita. Varas de cenário e iluminação, varandas de manobra e carros contrapesados são colocados visíveis aos olhos do espectador, distribuídos por toda a extensão do espaço possibilitando liberdade de escolha do local e configuração do palco e platéia a ser instalada.

O som é uma onda, portanto ele se espalha por todo o espaço (três dimensões), desta maneira cada espaço acústico deve preocupar-se com o desempenho do som na sua arquitetura, com por exemplo, espaços de leitura devem absorver o som e permitir aconchego, espaços de gravação devem se isolar para não sofrerem alterações no seu resultado, porém os auditórios devem desempenhar diversas variações de tonalidade e reverberação, de acordo com seu uso, assim o mais correto é que se projete diferente espaços para cada uma das finalidades, mas isto se torna inviável e custoso.

Desta maneira existem recursos que possibilitam o melhor desempenho, mesmo em diferentes situações (sala de música, teatral, cinema, palestra, dentre outras); o que se mostra mais eficaz é reduzir ou aumentar o volume interno da sala, por meio de variações de altura do teto, assim o gráfico a seguir demonstra níveis adequados de volume interno de auditório para algumas situações:

Além disso, outra função que o teto pode desempenhar é, o de por meio de painéis,

direcionar o som a áreas preferenciais (entenda-se que o melhor desempenho é o que direciona o som a toda a platéia igualmente), sem que este crie zonas de sombreamento para o som, como acontece na figura a seguir:

Mas existem procedimentos que garantem que nenhuma parte da platéia fique

prejudicada pela sombra acústica. Fazer um corte no auditório e analisar qual a área de atuação das lâminas ou curvaturas do teto, além de analisar os matérias utilizados é importante, já que eles podem prejudicar ou favorecer o desempenho sonoro.

E isso acontece em todo o espaço acústico, principalmente m relação as paredes,

que quanto mais paralelas forem pior será o seu desempenho sonoro, já que o som simplesmente atravessa a sala sem maiores atuações - assim quanto mais abertas as paredes, melhor será o seu desempenho, tanto sonoro quanto visual para a platéia.

Ressalte-se que corredores devem ser evitados em auditórios, já que criam um caminho de fuga para o som, o único caso em que este se faz necessário é nas igrejas, onde este caminho é funcional.

As grandes salas de música possuem muitos problemas para a acústica, mas isso pode ser amenizado com técnicas construtivas e mantendo o som de fundo baixo. Quem vai a um teatro assistir a uma ópera prefere os menores teatros por várias razões, uma delas sendo a visual do palco. Outra vantagem que os teatros menores apresentam é para os

cantores, uma vez que é mais fácil cantar. O som é mais alto num teatro pequeno do que em um grande - para orquestras isso não gera grandes diferenças já que o tamanho da orquestra pode se adaptar ao volume cúbico do teatro, mas para um solista isso pode fazer toda a diferença.

O tempo de reverberação é muito importante para o espetáculo e dependendo do estilo o tempo de reverberação ideal oscila

A fórmula básica para a acústica (com base na reverberação) é a equação de Sabine (T=0,049V/SaSAB+4mV) que diz que o tempo de reverberação aumenta em proporção direta ao volume cúbico e inversamente proporcional ao total de área das superfícies absorventes de som (área da audiência, carpetes, tecidos...)

Observa-se, portanto, que a absorção de som pela platéia não é diretamente proporcional ao número de pessoas presentes. A audiência absorve o som como um grande tapete, então o importante é a área ocupada, não a quantidade de tufos, ou pessoas, que ocupam esta área. Grandes assentos deixam a audiência mais confortável, mas faz com que precise-se aumentar a largura do teatro para que a audiência não absorva som demais, o que acarreta em uma grande diferença inicial de tempo. Se, ao invés de alargar o teatro põe-se balcões para poder acomodar a audiência em grandes poltronas, surgirá outro problema, pois para ter um bom tempo de reverberação o teto precisa ser alto, e com os balcões a audiência sob os balcões fica prejudicada. Assim, conclui-se com os seguintes aspectos em teatros: 1) Os teatros menores geralmente soam melhor do que os de maior tamanho; 2) Salas construídas para um único uso soam melhor do que as construídas para servir a diversos usos; 3) Teatros mais antigos soam melhor do que os novos (Menor reverberação).

Referências bibliográficas:

http://www.arq.ufsc.br/~labcon/arq5661/trabalhos_2002-1/Acustica_Arquitetonica http://www.fag.edu.br/professores/hitomi/200802/PARIV/T2/ENCAC2005_auditoo_metodologia.pdf Apostila de Acústica – Arq. E Urb./ Puc-PR Fisica do Ambiente Construído- José de Lima Acioli /Editora Unb http://www.arq.ufsc.br/~labcon/arq5661/trabalhos_2002-1/Acustica_Arquitetonica http://www.fag.edu.br/professores/hitomi/200802/PARIV/T2/ENCAC2005_auditoo_metodologia.pdf Apostila de Acústica – Arq. E Urb./ Puc-PR Física do Ambiente Construído- José de Lima Acioli /Editora Unb