CONSTRUÇÃO DE UM TUBO DE IMPEDÂNCIA COM QUATRO MICROFONES PARA AVALIAÇÃO DE AMOSTRAS DE MATERIAIS ABSORVENTES EM ALTAS FREQUÊNCIAS

TOMBINI, Danilo Gabriel1; FILHO, Nelson Luis Maurios Legat 3; LIMA, Key Fonseca de2;

Resumo

Introdução:A exposição prolongada ao ruído pode causar danos irreversíveis à nossa saúde. Para eliminar ou diminuir os ruídos indesejáveis para níveis aceitáveis faz-se, em certas aplicações, a necessidade de um filtro acústico. A necessidade da utilização de filtros acústicos torna importante a caracterização destes materiais obtendo o número de onda complexo da frente de onda em propagação no material absorvente (k) e a impedância característica complexa do material absorvente (z). Estes parâmetros são necessários para avaliar a eficiência de silenciadores através de métodos analíticos e numéricos como o Método dos Elementos Finitos (MEF) ou ainda, o coeficiente de transmissão sonoro (TL) de materiais utilizados em isolamentos ou para tratamento acústico de superfícies.

Objetivo:O presente trabalho tem como objetivo construir um tubo de impedância de quatro microfones para avaliar experimentalmente z e k de materiais fibrosos ou porosos sintéticos ou naturais com diversas espessuras para frequências acima de 1500 Hz.

Metodologia:O projeto do tubo de impedância foi realizado com base na norma ASTM E2611-09 (2012) e com as diretrizes apresentadas por Legat (2017) em sua dissertação de mestrado. O tubo construído possui diâmetro interno de 44 mm. Após a construção ocorreu a homologação do tubo comparando os resultados d e z e k do material testado com os dois tubos. A mostra de homologação é de espuma comum de densidade igual a 40 kg/m3. Na última etapa desta metodologia, a perda de transmissão sonora de três amostras de três materiais acústicos fibrosos naturais (fibras de sisal, casca de coco e de baraço de cana-de-açúcar) fora avaliada. As amostras possuem espessura de 30, 40 e 50 mm.

Resultados:A homologação do tubo de impedância de 4 microfones deveria ser feito com a concordância entre os resultados de z e k deste IC e de Legat (2017). Entretanto, existe uma diferença de uma unidade nos resultados. Esta diferença pode estar relacionada a três fatores. Primeiro, a distância dos microfones utilizada nos experimentos foi de 30 mm e deveria ser maior para o estudo de média e baixa frequência. Uma segunda causa possível, seria a falta de uniformidade periférica das amostras cortadas com fio quente. Por último, a terceira hipótese para as diferenças pode estar relacionadas com a terminação anecóica utilizada nas avaliações das funções de transferência. Com base na avaliação da eficiência acústica das amostras fibrosas avaliadas pode-se verificar que as amostras de maior espessura apresentam perda de transmissão mais elevada. Além disso, pode-se dizer que as amostras de fibra de bagaço de cana de açúcar apresentaram maior eficiência na perda de transmissão sonora.

Conclusões:Há necessidade de se avaliar uma amostra padrão com o tubo de impedância construído e com o tubo de Legat, 2017 para verificar realmente a validade dos resultados do tubo. Além disso, como um segundo teste verificar se com o aumento das distâncias entre microfones há uma melhora dos resultados. Uma segunda conclusão é que seria recomendável o uso de amostras mais densas uma vez que a perda de transmissão sonora é mais suscetível em amostras de alta densidade.

Palavras-chave: Perda de transmissão sonora. Tubo de impedância de 4 microfones. Amostras fibrosas. Fibras naturais. Avaliação experimental.

Legendas

    1. Estudante
    2. Orientador
    3. Colaborador