Absorção sonora de baixas frequências : proposta de absorvedor de Helmholtz variável

Detalhes bibliográficos
Autor(a) principal: Thomazelli, Rodolfo, 1984-
Data de Publicação: 2019
Tipo de documento: Tese
Idioma: por
Título da fonte: Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da Universidade Estadual de Campinas (UNICAMP)
Texto Completo: https://hdl.handle.net/20.500.12733/1639115
Resumo: Orientador: Stelamaris Rolla Bertoli
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spelling Absorção sonora de baixas frequências : proposta de absorvedor de Helmholtz variávelLow frequency sound absorption : a tunable Helmholtz absorber proposerAcústicaAcousticsOrientador: Stelamaris Rolla BertoliTese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Civil, Arquitetura e UrbanismoResumo: No comportamento acústico de salas está presente, como em qualquer espaço enclausurado, o fenômeno das ondas estacionárias, também conhecidas por modos acústicos. Quando em salas pequenas (volumes inferiores a 60 m³), esse fenômeno produz heterogeneidades espectral e espacial suficientes para desqualificar a acústica do ambiente, principalmente nas primeiras oitavas do espectro audível (25 a 280 Hz, aproximadamente). A alternativa mais adequada para contornar este problema é a implementação de absorção sonora, para a qual destaca-se o absorvedor de Helmholtz, dispositivo cuja produção e instalação são simples e de baixo custo. Esse tipo de absorvedor atua em faixas estreitas do espectro, com valores que dependem da respectiva configuração geométrica. O campo modal, por sua vez, possui uma gama de frequências que depende da geometria da sala onde foi formado. Dessa forma, para se controlar os modos acústicos via absorvedor de Helmholtz, são necessários dispositivos de variadas configurações, cada qual projetado para atuar em uma frequência específica do campo modal relativo à sala de aplicação. Julga-se que tal especificidade poderia ser minimizada com o desenvolvimento de uma solução variável, passível de sofrer ajustes nas configurações e, consequentemente, modificar a frequência de atuação perante a demanda. A presente pesquisa tem como objetivo testar essa hipótese. Estudos teóricos e experimentais foram conduzidos para caracterizar o absorvedor de Helmholtz na faixa de frequência desejada. Mostrou-se que, ao variar dois dos cinco parâmetros do sistema que são passíveis de modificações, é possível obter configurações do absorvedor que apresentam absorção sintonizada ao longo da faixa de interesse com magnitude elevada (coeficientes de absorção sonora em torno de 0.7). Dos resultados obtidos, foi desenvolvida uma proposta de absorvedor de Helmholtz variável para ser aplicado no controle modal de salas pequenasAbstract: As in any enclosed space, the phenomenon of stationary sound waves, also known as acoustic modes, is observed in the acoustic behavior of rooms. In the case of rooms with volumes less than 60 m³ (small rooms), this phenomenon produces spectral and spatial heterogeneities enough to disqualify the acoustics of the environment, especially for the first octaves of the audible spectrum (25 to 280 Hz, approximately). The most adequate alternative to control this problem is the implementation of sound absorption, to which stands out the Helmholtz absorber, a device whose production and installation are simple and of low cost. This type of absorber acts in narrow bands of the spectrum, tuned according to the respective geometric configuration. On other hand, the frequency range of the modal field depends on the geometry of the room where it was generated. Thus, to control the acoustic modes via the Helmholtz absorber, devices of various configurations are required, each one designed to operate at a specific frequency of the modal field relative to the application room. It is judged that such specificity could be minimized by the development of a single solution that allows variations in the respective configuration, thus being able to be tuned according to the needs. The present research aims to test this hypothesis. Theoretical and experimental studies were conducted to characterize the Helmholtz absorber in the desired frequency range. It has been shown that it is possible to obtain absorber configurations tuned over the range of interest with high magnitude (sound absorption coefficients around 0.7) by varying two of the five parameters of the system that are amenable to modification. From the results, a proposal of variable Helmholtz absorber was developed to be applied in the modal control of small roomsDoutoradoConstruçãoDoutor em Engenharia CivilCAPES[s.n.]Bertoli, Stelamaris Rolla, 1958-Masiero, Bruno SanchesSantos, José Maria Campos dosMelo, Gustavo da Silva Vieira deVergara, Erasmo FelipeUniversidade Estadual de Campinas. 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