universidade federal do pará pró-reitoria de pesquisa - pibic

UNIVERSIDADE FEDERAL DO PARÁ
PRÓ-REITORIA DE PESQUISA E PÓS-GRADUAÇÃO
DEPARTAMENTO DE PESQUISA
PROGRAMA INSTITUCIONAL DE BOLSAS DE INICIAÇÃO CIENTÍFICA –
PIBIC CNPq e PIBIC
UFPA
RELATÓRIO TÉCNICO – CIENTÍFICO
Período: 08/2011 a 02/2012
( ) PARCIAL
(x) FINAL
IDENTIFICAÇÃO DO PROJETO
Título do Projeto de Pesquisa (ao qual está vinculado o Plano de Trabalho):
ABRAMUS - Arquiteturas para um Brasil Musical
Nome do Orientador: GUSTAVO DA SILVA VIEIRA DE MELO
Titulação do Orientador: DOUTOR EM ENGENHARIA
Faculdade: ENGENHARIA MECÂNICA
Unidade: GRUPO DE VIBRAÇÕES E ACÚSTICA
Título do Plano de Trabalho: DESENVOLVIMENTO DE MODELO NUMÉRICO
PARA UMA SALA DE PRÁTICA MUSICAL
Nome do Bolsista: ALYSSON KLEBER FERREIRA DE LIMA
Tipo de Bolsa :
( ) PIBIC/CNPq
(x) PIBIC/UFPA
( ) PIBIC/INTERIOR
( ) PARD
( ) PIBIC/CNPq – cota do pesquisador
( ) PIBIC/FAPESPA
RESUMO
O músico necessita perceber adequadamente o som nos recintos onde
atua, seja em ambientes destinados à performance, seja em ambientes
destinados ao estudo e prática musical. Para que isto seja possível é
necessário que estes locais estejam acusticamente adequados, permitindo o
desenvolvimento e aprimoramento da percepção sonora musical (MARROS,
2011). Sendo a música um dos principais elementos para o desenvolvimento
cultural das comunidades é necessário o apoio às iniciativas que visem a
popularizar a produção e a formação de plateias interessadas em diferentes
nas diferentes nuances musicais. A participação do espaço físico, no estudo da
música, tem diversas implicações, pois é repleto de significados, denotando a
importância dada à atividade. Reunir pesquisadores do norte e do sul do Brasil,
com a finalidade de apoiar tecnicamente atividades culturais, a partir da
articulação entre a engenharia, a arquitetura, a educação e a música e
identificar padrões, na literatura e na prática de ensino de música no Brasil, de
arquitetura para ensino e estudo da música, preenchendo a lacuna existente
entre a acústica de salas de concerto e a acústica de salas de aulas, ambos
assuntos frequentemente estudados, fazem parte desta obra. E ainda,
desenvolver diretrizes para construções de novos edifícios e adaptação dos
existentes quanto a espaços de ensino e estudo da música, popular e erudita,
vocal e instrumental, considerando as especificidades da música e da
arquitetura brasileira.
PALAVRAS CHAVE:
Acústica de Salas, Modelagem Computacional, Validação de Modelo.
1. INTRODUÇÃO
A música é considerada por muitos o mais potente instrumento de
educação. Isso porque o aprendizado de música não se resume ao
entendimento do conteúdo musical ou o treino de um instrumento. O estímulo
das habilidades utilizadas na metodologia de ensino desenvolve
conhecimentos que transcendem o universo musical, possibilitando um
desenvolvimento do cérebro de forma mais completa. Uma pesquisa realizada
por Dr. Christian Gaser, da Universidade de Jena (Alemanha) e Dr. Gottfried
Schlaug, da Escola de Medicina de Harvard (Estados Unidos) na edição de
outubro de 2003 do Journal of Neuroscience aponta que “Quanto melhor
treinado o músico, maior é a proporção de massa cinzenta”. A relação entre
proporção de massa cinzenta do cérebro e inteligência é conhecida e direta.
A educação musical no entanto, vai além da qualidade do professor, do
aluno ou do instrumento. Mstislav Rostropovich, violoncelista, afirmava que
“uma boa sala é tão importante quanto um bom instrumento”. Essa afirmação
chama a atenção para a relevância do ambiente na composição sonora,
chegando a merecer o mesmo grau de importância do instrumento musical.
A concepção projetual dos ambientes destinados às apresentações
musicais tem sido desenvolvida ao longo do tempo de forma gradativa. Os
primeiros projetos eram carregados de conceitos empíricos que careciam de
rigor científico, os quais eram inexistentes, ficando muitas vezes sujeitos ao
acaso e com resultados muitas vezes ineficientes, fato que justificava a cópia
de projetos bem sucedidos para evitar erros. Segundo Lindsay (1972), o
primeiro registro sobre acústica arquitetônica foi apresentado aproximadamente
em 50 a.C. pelo engenheiro e arquiteto romano Marcus Vitruvius Pollio na sua
obra De Architectura Libri Decem, onde tratava das soluções dos teatros
gregos (ver Fig. 1) e romanos e seus formatos semicirculares ao ar livre.
Figura 1 - Teatro Grego.
Fonte: Beranek (2004)
2. JUSTIFICATIVA
Entende-se que a música se constitui num dos principais elementos para
o desenvolvimento cultural da humanidade. Por este motivo, faz-se necessário
apoiar as iniciativas que visam à popularização da produção musical, além da
formação de recursos humanos interessados nas mais diferentes nuances
musicais.
Neste contexto, o ambiente voltado ao estudo e à prática musical
assume um papel de grande importância, uma vez que influencia diretamente a
experiência musical vivenciada por seus ocupantes. Desta forma, o processo
de ensino-aprendizagem musical está relacionado à aquisição de
conhecimento e desenvolvimento de habilidades que vão desde a percepção
até a cognição, incluindo a influência do espaço físico, o qual se confunde com
as próprias fontes sonoras, a saber, a voz humana e/ou instrumentos musicais.
Reconhecendo a importância do ensino de música aos jovens
brasileiros, o governo federal instituiu sua obrigatoriedade, em nível
fundamental, no ano de 2008, estabelecendo um prazo de três anos para sua
implementação, o que certamente envolve uma série de adequações a serem
realizadas, no sentido de viabilizar esta ideia. Dentre estas, destaca-se o
design acústico do espaço arquitetônico destinado às aulas de música e
ensaios musicais, uma vez que a sala interage no processo de
ensino/aprendizagem, não só como extensão do instrumento musical, mas
também como parte intrínseca do processo de percepção/interpretação da voz
e da música. Adicionalmente, muitas aulas ocorrem em ambientes ruidosos, ou
com volumes limitados (para o estudo individual da música), o que acaba por
impactar negativamente na formação de músicos.
Ressalta-se aqui a cultura persistente de se utilizarem salas para o
ensino e a prática musical com fortes características de absorção sonoras,
percebidas pelos músicos como ambientes “secos”, seja pela falsa ideia de que
a absorção acústica é capaz de promover isolamento acústico, seja pela
preocupação de preservar os alunos da experiência da reverberação, o que
poderia lhes criar uma falsa impressão de competência musical. Em relação às
aulas de canto, sabe-se que há enorme sensibilidade do corpo humano em
relação ao seu espaço circundante, de modo que um cantor exposto a uma
sala acusticamente inadequada irá prejudicar o desenvolvimento de sua voz, e
o que é pior, até mesmo em caráter definitivo.
3. OBJETIVOS
3.1 Objetivo Global:

Desenvolver um modelo de sala acusticamente adequada à prática
musical.
3.2 Objetivos específicos:





Eleger uma sala na UFPA para estudo piloto dos parâmetros acústicos
relacionados ao processo de ensino, aprendizagem e prática musical;
Determinar experimentalmente os parâmetros acústicos selecionados;
Desenvolver um modelo numérico para simular os parâmetros acústicos
selecionados;
Validar o modelo desenvolvido, a partir da comparação entre resultados
experimentais e numéricos;
Testar soluções virtuais para otimizar a acústica da sala investigada.
4. MATERIAIS E MÉTODOS
4.1 Referencial Teórico
Segundo gerges (2000), o som é resultado de flutuações na pressão
sonora que excitam o aparelho auditivo humano provocando a sensação de
audição, que só ocorrerá quando a amplitude e a frequência dessas flutuações
estiverem dentro de uma certa faixa de valores. A faixa de frequência que
compreende a audição humana está entre 20 Hz e 20 kHz, sendo que as
frequências inferiores a este intervalo são denominadas infrassônicas e as
frequências superiores, ultrassônicas. É importante ressaltar que dentro da
faixa de audição, o ouvido não se comporta da mesma forma, pois existem
diferenças na sensibilidade auditiva ao longo da escala de audibilidade. Para
provocar a sensação de ruído, é necessária uma variação de pressão na
ordem de aproximadamente 20 µPa e o limiar superior, onde a sensação
passará a ser de dor, 100 Pa.
A unidade de medida mais utilizada na acústica é o bel (em homenagem
a Alexander Graham Bell), mas para adequação da escala, utiliza-se a sua
décima parte, o decibel (dB), que está relacionada com a unidade em Pascal
como mostra a Fig. 2.
Figura 2 - Pressão x dB.
Fonte: Gerges (2000)
Ainda segundo Gerges (2000), o som se propaga no ar a uma
velocidade de 343 m/s a 20 ºC. Pode-se chegar à velocidade do som através
da Eq. (1):
Onde: c é a velocidade do som em m/s; t é o tempo em s.
Sabine (GERGES, 2000) obteve de forma experimental a primeira
expressão para tempo de reverberação, que é definido como o tempo em que o
som leva para cair 60 dB após cessada a fonte:
(2)
Onde: V é o volume total da sala; A é a soma dos coeficientes de
absorção das superfícies de área e é calculado por:
∑
(3)
Entre 1900 e 1915 vários artigos com uma gama de conhecimentos
científicos na área foram publicados por Sabine, que foram postos em prática
por ele pela primeira vez no projeto do teatro Boston Symphony Hall, feito sob
sua consultoria, que viria a ser considerada como uma das três melhores salas
para concerto do mundo (FIGUEIREDO, 2005).
Em seguida, Eyring aperfeiçoou a expressão de Sabine adaptando-a
para ambientes com alta absorção (acima de 20%), considerando as múltiplas
reflexões e o aumento da densidade de energia provocada por elas (GERGES,
2000). Segundo Eyring, pode-se calcular o tempo de reverberação de
ambientes através da expressão:
(4)
Onde:
representa a área interna da superfície da sala; e
coeficiente de absorção médio dado por:
é o
∑
(5)
Em 1962, através da avaliação de 54 salas pela Europa, Leo Beranek
propôs em seu livro Music, Acoustics and Architecture, uma série de
parâmetros acústicos que caracterizam por completo a qualidade de uma sala
de música que permanecem válidos até os dias atuais (FIGUEIREDO, 2005).
4.2 Método dos Raios Acústicos
O estudo de ambientes confinados realizado sob a ótica da teoria de
ondas acústicas, por sua complexidade, produz uma resposta rica em
informações sobre os diversos parâmetros acústicos, mas demanda uma carga
computacional que torna o processo custoso. Apesar da evolução da
tecnologia computacional, que cada vez permite realizar cálculos com mais
velocidade e precisão, a teoria dos raios acústicos, por sua simplificação, surge
como uma alternativa mais prática e, portanto, largamente utilizada nesses
casos.
De acordo com a acústica de raios, o som se propaga como um raio
luminoso, comportando-se com propriedades análogas à ótica geométrica.
Dessa forma, o som vai se propagando em linha reta sendo submetido às
interferências do meio e das superfícies de contorno, como o ar, as paredes e o
piso. Essas superfícies provocam os efeitos de absorção, reflexão especular
(MELO, 2007). A reflexão especular é a que obedece à lei de Snell, quando a
onda refletida tem o mesmo ângulo da incidente. Isso ocorre quando a
superfície refletora é rígida e com dimensões muito maiores que o comprimento
da onda incidente. Se a reflexão é diferente da especular, chama-se de não
especular ou difusa (MELO, 2007). Nesse caso, a reflexão especular é o
fenômeno mais importante do método, como se observa na prática (GERGES,
2000). Porém, essa condição sugere uma limitação em baixas frequências,
quando a reflexão difusa (difração) passa a ser alta demais em relação à
reflexão especular para ser negligenciada. A frequência de corte, definida por
Schoeder, onde acima dela a teoria é válida, é dada por:
√ ⁄
(6)
Onde T é o maior tempo de reverberação em segundos; V é o volume
em metros cúbicos (GERGES, 2000).
O software de simulação acústica de salas ODEON, que é utilizado
nessa pesquisa, lança mão do método dos raios acústicos para tornar o
processo mais ágil e com resultados aproximados, sendo negligente em baixas
frequências, que devem ser calculadas para que os valores fora da faixa não
sejam levados em consideração.
4.3 Importância da Musicalização na Educação Infantil e no Ensino
Fundamental
Em sua obra Educação Musical (2003), Bréscia afirma que no processo
de construção do conhecimento musical são favorecidos o desenvolvimento da
sensibilidade, criatividade, senso rítmico, do prazer de ouvir música, da
imaginação, memória, concentração, atenção, autodisciplina, do respeito ao
próximo, da socialização e afetividade, também contribuindo para uma efetiva
consciência corporal e de movimentação. Quando essas atividades são
iniciadas ainda na infância, nesse caso na educação infantil, podem contribuir
significativamente como reforço no desenvolvimento cognitivo/linguístico,
psicomotor e sócio-afetivo.
Snyders (1994) afirma que o processo educacional que prepara os
jovens para uma vida adulta e suas responsabilidades é cercado de incertezas
e conflitos. Compara a escola como um remédio amargo que se tem que
engolir para curar uma enfermidade ou, no caso, para garantir um futuro ou
uma felicidade ainda muito distante e incerta. Nesse contexto, a musica
combate efeitos negativos de períodos de atividade física, de tensão em
momentos de avaliação, ou ainda como recurso para aprendizado em diversas
disciplinas.
Ainda no âmbito da escola, mas no ensino fundamental, a música pode
ser estudada como matéria, onde se aprendem formas artísticas, de expressão
e cultura, sem o objetivo de formar músicos, mas de incentivar a utilização de
novos canais sensoriais, aumentando a capacidade de absorção e
interpretação do que lhe é exposto e complementando a sua formação,
facilitando o aprendizado de matérias consideradas mais resistentes como
matemática, leituras e outras. A música é um instrumento eficaz que
desenvolve além das habilidades musicais, a concentração, coordenação
motora, memória, socialização, acuidade auditiva e disciplina (BARRETO,
2000).
4.3 Norma Internacional ISO 3382
A norma ISO 3382 trata das especificações para medição dos
parâmetros acústicos em salas. Ela define os parâmetros que podem ser
medidos em uma sala através da medição da resposta ao impulso, como
tempo de reverberação, decaimento inicial, clareza, entre outros. Como todos
os parâmetros a serem avaliados serão deriváveis da resposta impulsiva, essa
norma se torna essencial na execução das medições e nas posteriores
interpretações dos dados obtidos.
5. METODOLOGIA
Na realização da pesquisa planejada, utilizou-se os critérios
metodológicos que se justificam em relação ao tema abordado, como análise
bibliográfica, fundamentações em legislações vigentes que tenham influência
no tema; realização de levantamentos construtivos dos ambientes
selecionados; medições dos parâmetros acústicos: resposta impulsiva e
derivações; simulação numérica e tratamento virtual dos ambientes
selecionados; e sistematização e interpretação dos dados seguindo os
seguintes passos:

Etapa 1: Medição dos parâmetros de acústica de salas para um
ambiente piloto. Uma plataforma de geração de sinais e aquisição de dados foi
utilizada para excitar o campo acústico da sala, permitindo a obtenção da
resposta impulsiva da mesma, a partir da qual os desejados parâmetro
acústicos foram calculados.

Etapa 2: Construção de um modelo no software Odeon, a fim de simular
o campo acústico do ambiente piloto, calculando os mesmos parâmetro de
acústica de salas determinados experimentalmente.

Etapa 3: Validação do modelo numérico construído, a partir de
comparações com os dados experimentais e realização de eventuais ajustes
no modelo.

Etapa 4: Simulações numéricas de interferências arquitetônicas (sob o
aspecto da acústica) na sala piloto, visando a otimização do seu
comportamento sonoro.
Os resultados têm o condão de propor uma solução adequada para a
precária situação das salas de aula no quesito adaptações para ensino e
aprendizado de música, já que existem graves problemas acústicos
decorrentes do não planejamento (ROCHA, 2010). A conclusão detectará, por
fim, os valores dos parâmetros eleitos que irão nortear a proposição de recintos
para ensino e aprendizagem de música.
6. RESULTADOS EXPERIMENTAIS E DE CALIBRAÇÃO
O primeiro passo para a parte experimental proposta no projeto de
pesquisa foi encontrar uma sala de aula não projetada para ensino de música e
que seja utilizada para esse fim. Dessa forma, foi selecionada a sala nº 5 da
faculdade de música da UFPA (Figuras 3 e 4), onde foram feitas as medições
para determinar os parâmetros acústicos.
Figura 3 - Vista externa da faculdade de música da UFPA.
Figura 4 - Alunos utilizando a sala 05 da faculdade de música da UFPA.
Após a seleção da sala de aula na Faculdade de Música da UFPA, foi feito o
levantamento das dimensões e das superfícies encontradas. Na Fig. 6, podem-se
verificar as dimensões da sala (7,88 m x 5,85 m x 3,55 m) e a disposição dos
microfones e da fonte no momento da medição experimental. Na Fig. 5, pode-se
observar o layout 3D com a disposição do mobiliário e equipamentos didáticos dentro
da sala no momento da medição. Nas Figuras 7 e 8 podem-se observar as dimensões
verticais da sala através das secções A-A’ e B-B’.
Figura 5 - Layout 3D da sala 05 da faculdade de música da UFPA.
Figura 6 - Planta Baixa da sala 05 da faculdade de música da UFPA.
Figura 7 - Secção A-A’ da sala 05 da faculdade de música da UFPA.
Figura 8 - Secção B-B’ da sala 05 da faculdade de música da UFPA.
As medições foram realizadas nos dia 31 de maio de 2011, com início
às 10 h e finalizadas às 12:30 h, com temperatura ambiente de 29 ºC, sob as
recomendações da norma ISO 3382, sem o uso de ar condicionado, utilizandose os seguintes equipamentos:






Power Amplifier Type 2719 da B&K, SN 2719E02A04K0256;
Professional USB Microphone preamplifier with S/ PDIF;
Placa de audio DUO USB Mic Pre. Stand Alone A/D Converter 24 BIT/96
kHz;
Microfone de campo difuso Earthworks TC25;
Fonte unidirecional omnipower 4296 serial nº 2448667 com 12
altofalantes;
Software especializado em medições de acústica Dirac B&K 4.0 Type
7841 Build 2552.
Com os valores experimentais obtidos e medições geométricas
levantadas e digitalizados no software AutoCAD 2010 em 3D, fez-se a
importação da geometria para o software ODEON dando início a etapa de
simulação, devendo-se atribuir os materiais para as superfícies da sala de
acordo com o levantamento e as características absorvedoras dos materiais
encontrados. Antes foi feito o cálculo para verificar qual a faixa de frequência
será considerada útil para o método dos raios acústicos. Como o maior tempo
de reverberação da sala fornecido pelo software foi, na frequência de 250 Hz
no sexto ponto, igual a 2,29 s, pode-se definir a partir da fórmula de frequência
de corte que:
√
⁄
Com isso, pode-se concluir que o modelo funcionará satisfatoriamente
a partir da frequência de 234,6 Hz. Como a análise é feita em bandas de
oitavas, serão apresentados todos os valores mensurados, mas serão levadas
em consideração apenas as frequências a partir de 250 Hz até 8000 Hz, limite
superior da fonte utilizada na medição experimental, permitindo assim, uma
justa comparação. A Fig. 9 mostra a sala modelada no software Odeon sem as
superfícies, com apenas os contornos aparentes.
Figura 9 - Vista da sala após a modelagem sem as superfícies.
Após as simulações e adequações, como inclinação da incidência da
fonte, foram encontrados valores muito próximos entre experimental e
numérico na faixa de frequência de interesse, como mostram as figuras a
seguir. Podemos observar as respostas de TR da sala para os ensaios
medidos e simulados, onde percebemos com clareza a proximidade dos
valores medidos e simulados dentro da faixa de aplicação do método, o que
garante a validação do modelo. As respostas nas frequências abaixo de 250 Hz
são mostradas para efeito de informação, mas são desconsideradas por
estarem abaixo da frequência de corte. A Fig. 10 mostra o gráfico com a média
do tempo de reverberação em banda de oitavas e a média dos receptores em 1
KHz. A Fig. 11 mostra o gráfico em torre com os resultados de todos os
microfones também em bandas de oitava.
Figura 10 - Média do TR.
Figura 11 – Tempo de Decaimento Inicial (EDT) de todos os receptores.
Para uma calibração mais confiável do modelo virtual de estudo, fora
escolhido alguns parâmetros ditos como importantes na literatura para o melhor
entendimento e desenvolvimento da música. Estes parâmetros são mostrados
nas Figuras 12 a 15. Já em gráfico comparativo, as imagens relacionam os
valores de literatura, experimentais e simulados. Valendo ressaltar que os
valores JND (Just Noticiable Difference) mostrados no gráfico, foram neste
chamados de valores de literatura.
Dentre os parâmetros escolhidos para melhorar a confiabilidade da
calibração do modelo, estão os parâmetros T30, EDT, C80 e D50, que são
respectivamente, o Tempo de Reverberação nos primeiros trinta segundos, o
Tempo de Decaimento Inicial, a Clareza que é a razão logarítmica entre a
energia inicial de 0 a 80 ms e a energia final do som de 80 a 3.000 ms e a
Definição que é a razão linear entre a energia que chega nos primeiros 50 ms e
a energia total.
2,5
T30 (s)
2,0
1,5
Medido
1,0
Simulado
JND
0,5
0,0
250
500
1000
2000
Frequência (Hz)
4000
8000
Figura 12 – Gráfico comparativo para os valores de T30 (s).
2,5
EDT (s)
2,0
1,5
Medido
1,0
Simulado
JND
0,5
0,0
250
500
1000
2000
Frequência (Hz)
4000
8000
Figura 13 – Gráfico comparativo para os valores de EDT (s).
6,0
5,0
4,0
C80 (dB)
3,0
2,0
Medido
1,0
Simulado
0,0
JND
-1,0
-2,0
-3,0
250
500
1000
2000
Frequência (Hz)
4000
8000
Figura 14 – Gráfico comparativo para os valores de C80 (dB).
0,7
0,6
D50
0,5
0,4
Medido
0,3
Simulado
0,2
JND
0,1
0,0
125
250
500
1000
Frequência (Hz)
2000
4000
Figura 15 – Gráfico comparativo para os valores de D50.
7. PROPOSTAS DE SOLUÇÕES E RESULTADOS
Para se chegar até as propostas de alterações à serem feitas na sala
para adequação acústica, por assim dizer, grandes nomes da literatura e seus
estudos importantes no desenvolvimento da acústica como ferramenta de
apoio a música foram utilizados, estabelecendo assim valores aos quais foram
obedecidos como médias a serem alcançadas para a adequação da sala, como
mostrado abaixo:

Tempo de Reverberação
Leo Beranek: média 1,7 s

Tempo de decaimento inicial
Beranek: 2,25 – 2,75 s
Pisani: 1,80 – 2,60 s

Clareza
Beranek: 1 – 5

Definição
Custódio: 0,5 – 0,65
Na busca da adequação mencionada acima, algumas modificações
fizeram-se necessárias na geomatria. Pela metodologia proposta, estas
alterações foram realizadas no modelo virtual e em seguida simuladas no
software comercial disponível na estrutura do Grupo de Vibrações e Acústica
da Universidade Federal do Pará.
Estas propostas foram de imediato pensadas levando em consideração
os resultados das investigações preliminares e, assim foram montadas
estratégias com base na literatura para alcançar os objetivos acima
mencionados, para os quatro parâmetro acústicos em estudo. Sendo assim
pensou-se nas seguintes medidas:
•
•
Alteração da geometria para evitar paralelismos;
Substituição do material das esquadria por outro mais reflexivo e
isolante;
• Retirada do armário e fechamento da parede com alvenaria.
A partir de então, a proposta fora definida e seu desempenho foi aferida
por simulação numérica, com o uso de software. Para esta etapa encontrou-se
os resultados abaixo mostrados nas Figuras 16 a 19.
2,5
2,0
T30 (s)
1,5
Medido
Simulado
1,0
Beranek
0,5
0,0
250
500
1000
2000
4000
8000
Frequência (Hz)
Figura 16 – Gráfico comparativo para os valores de T30 (s).
3,0
2,5
EDT (s)
2,0
Medido
1,5
Simulado
Beranek
1,0
Pisani
0,5
0,0
250
500
1000
2000
4000
8000
Frequência (Hz)
Figura 17 – Gráfico comparativo para os valores de EDT (s).
6,0
5,0
4,0
C80 (dB)
3,0
Medido
2,0
Simulado
1,0
Beranek
0,0
-1,0
-2,0
250
500
1000
2000
4000
8000
Frequência (Hz)
Figura 18 – Gráfico comparativo para os valores de C80 (dB).
0,7
0,6
D50
0,5
0,4
Medido
0,3
Simulado
0,2
Custódio
0,1
0,0
125
250
500
1000
Frequência (Hz)
2000
4000
Figura 19 – Gráfico comparativo para os valores de D50.
8. CONCLUSÕES E DISCUSSÃO DOS RESULTADOS
Apesar da validação do modelo, a simulação ainda pode ser melhorada
adotando-se materiais com coeficientes de absorção mais próximos dos
encontrados, haja vista que foram utilizados os coeficientes aproximados já
existentes na biblioteca de materiais do software Odeon. Porém, para o
cumprimento dos objetivos e para efeito dos estudos propostos, o modelo
mostrou-se de excelente coerência.
Analisando os resultados individualmente, para se ter uma visão geral da
problemática, pode-se ressaltar que este primeiro a ser analisado foi o de
melhor aproximação com o esperado. Neste primeiro resultado, foi analisado o
Tempo de Reverberação nos primeiros trinta segundos (T30), como pode ser
visto na Figura 16 os valores em altas frequências tiveram um aumento
aproximado-se assim dos valores esperados. Na Figura 17 tem-se dois autores
como referência, os valores após as alterações propostas aproximaram-se e/ou
até mesmo encontram-se dentro da faixa proposta por Pisani, porém ainda
encontram-se um pouco distantes dos valores da faixa proposta por Beranek.
Mostrando assim que ainda pode haver alterações a serem propostas para que
a sala se adeque ainda mais ao objetivo.
As Figuras 18 e 19, mostram uma grande coerência do modelo virtual
criado, quando após as alterações propostas obtivemos uma perda de
eficiência da clareza (C80) trazendo junto a redução da definição (D50), porém
estes resultados nos remetem a características da sala não desejadas. Para se
ter uma ideia mais clara a respeito de como estes parâmetros influenciam na
resposta da sala ao impulso, decidiu-se fazer no modelo uma auralização com
diversos sons de voz e música, e depois submeter a resposta da sala à
audição “sensível” de um músico profissional. Como resposta deste músico
avaliando o resultado da auralização a ele mostrado tem-se que, para o
mesmo:




Inadequada para voz falada (palavras muito confusas);
Inadequada para piano (excessivamente reverberante);
Excelente para soprano (preenche os intervalos);
Excelente para instrumentos de sopro.
Assim, para finalizar, vale ressaltar as dificuldades encontradas em
relação ao cumprimento dos objetivos propostos a este trabalho. Com base na
opinião de músicos profissionais, que são pessoas mais sensíveis e
ambientadas à discussão em foco no trabalho, e ainda nos valores encontrados
para os parâmetros escolhidos para caracterização da sala, pode-se destacar
que para cada instrumento a ser estudado em uma sala de música, esta sala
tem uma reposta impulsiva que é dita melhor para o estudo daquele
instrumento. Esta questão remete à principal dificuldade de propor uma sala
para estudos gerais de música, haja vista que para alterar a resposta impulsiva
da sala deve-se, na maioria dos casos, alterar sua geometria, modificando
assim valores de absorção sonora e sua distribuição pela sala, adicionar
superfícies mais e/ou menos refletoras e até mesmo a modificar a forma da
sala.
Assim, deu-se como concluso o objetivo do trabalho, uma vez que,
apesar das dificuldades mencionadas, chegou-se a uma sala excelente para
estudos de canto e instrumentos de sopro, valendo ainda ressaltar que uma
possível solução para propor uma sala de estudos gerais em música, seria o
uso de obstáculos móveis que alterem a resposta impulsiva da sala de acordo
com a sua posição, ficando como proposta para trabalhos futuros verificar a
validade do uso destes.
REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS
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Mestrado, Universidade Federal do Pará, 2008.
PARECER DO ORIENTADOR:
As atividades do aluno foram desenvolvidas a contento, pois o mesmo
demonstrou a capacidade e o interesse necessários ao bom entendimento do
método híbrido de raios acústicos e fontes imagem, a fim de possibilitar a
construção dos modelos numéricos necessários à pesquisa em tela.
Dessa forma, estou certo do crescimento do aluno a partir do
envolvimento no programa PIBIC da UFPA, principalmente, por ter apresentado
a capacidade de compreender a fundo as atividades desenvolvidas, além da
contribuição apresentada à Faculdade de Música da UFPA, com respeito à
adequação acústica de suas salas de aula.
DATA : 09/08/2012
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ASSINATURA DO ORIENTADOR
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ASSINATURA DO ALUNO