Medições acústicas. Você sabe como funciona um sonômetro? A ponderação temporal e o tempo de integração

Quando falamos de medições acústicas é muito importante atender os tempos para realização da media temporal (ponderação temporal) que utilizamos assim como o tempo de integração para a obtenção dos níveis equivalentes. Utilizar uma ponderação temporal errada ou um tempo de medição não adequado pode produzir que a avaliação do ruído não seja representativa da situação acústica real, resultando em valores muito altos ou baixos em função do erro cometido invalidando a medição acústica.

A grandeza para avaliar o nível de ruído e a pressão acústica (Pa; Pascales = N/m2)

A pressão acústica varia arredor da pressão atmosférica de uma forma muito rápida. Em função da frequência do som pode variar ate 20.000 vezes em um segundo pelo que não teria nenhuma utilidade visualizar em um sonômetro o valor da pressão acústica de forma instantânea. O interessante é realizar uma media dos níveis médios do valor quadrático de pressão em cada intervalo temporal de integração.

A forma de avaliar o nível acústico é através do valor médio da pressão sonora elevada ao quadrado em um tempo determinado, o que nos proporciona a informação sobre a energia acústica que recebem nossos ouvidos em esse período de tempo.

Os tempos de resposta normalizados para ponderação temporal do som foram implantados nos aparelhos de medição de ruído para proporcionar uma indicação visual de níveis de ruído flutuantes no tempo.

O detector do valor quadrático médio do sinal (em inglês root mean square – RMS) do equipamento de medição sonora proporciona uma media temporal do valor quadrado do sinal de pressão sonora. Assim, a função do detector é elevar ao quadrado os valores instantâneos do sinal elétrico produzido pelo microfone, calcular seu valor médio em um período determinado de tempo (ponderação temporal) e calcular seu logaritmo. Geralmente, o usuário pode escolher entre a opção FAST na qual a constante de tempo do circuito detector  tem o valor de 125 mseg, ou a opção SLOW onde a constante de tempo é de 1 seg o que significa que responde mais devagar as diferentes flutuações do som.

O detector impulso (Impulse)

Alem das opções de ponderação temporal FAST e SLOW, também existe o detector IMPULSE que responde mais rapidamente as variações instantâneas da pressão sonora durante o tempo de medição. Em este caso a constante temporal do circuito detector é de 35 mseg de sobida e 1,5 de descida. A ponderação temporal IMPULSE se adéqua melhor à percepção sonoro do nosso ouvido para som muito flutuantes no tempo e é usado para a avaliação de ruídos impulsivos.

Níveis medidos com diferentes ponderações temporais

Níveis medidos com diferentes ponderações temporais

Ponderações temporais para um ruído impulsivo

As normas de avaliação ambiental normalmente especificam o tipo de ponderação temporal que deve ser utilizado (FAST, SLOW ou IMPULSE). Estas normas podem fazer referencia à níveis equivalentes durante um período de tempo determinado, ou bem à níveis máximos, embora estes valores sempre sejam valores integrados durante um período temporal. As legislações e normativas nunca fixam seus requisitos em função dos níveis máximos instantâneos (pico), senão que sempre são referenciados a niveis equivalentes integrados para um determinado período temporal (FAST, SLOW, IMPULSE, etc.).

Diferentes parámetros em função da ponderação temporal

Diferentes parámetros em função da ponderação temporal

Diferença entre os níveis instantâneos e os níveis equivalentes.

Alem da ponderação temporal escolhida também é determinante o tempo total de medição considerado. Em função do tempo de medição de um evento acústico, o nível acústico equivalente pode sofrer grandes variações.

Para esclarecer isso, vamos usar o exemplo da medição do ruído gerado pelo passo de um trem. Considerando que estamos utilizando a ponderação temporal FAST, o nível sonoro máximo (Lmax) produzido pelo passo do trem a uma distancia de 20 metros da ferrovia poderia atingir os 90 dB(A) enquanto que o valor de pico Lpeak pode superar os 100 dB(A). Se medimos o nível acústico equivalente (Leq) do trem durante o tempo de passo (p.ex. 1 minuto) o nível poderia ficar por volta dos 80 dB(A) (linha azul da figura 1).

Porem, se nos medíssemos o ruído procedente da ferrovia durante a noite (8 horas, com um ruído residual de 50 dB(A) quando nenhum trem esta passando) e apenas passase um único trem durante a noite toda, o nivel equivalente da medição seria de 55 dB(A) (linha azul da figura 2). Assim, em função de forma em que seja realizada a medição acústica, poderíamos obter valores de 55 dB(A), 80 dB(A), 90 dB(A) e até chegar a mais de 100 dB(A) para uma mesma fonte!!!.

Mesma fonte, diferentes resultados da avaliação em função da poderação temporal e tempo de integração.

Mesma fonte, diferentes resultados da avaliação em função da poderação temporal e tempo de integração.

Antes da realização de uma medição acústica, resulta fundamental conhecer o que pretende medir e como deve ser medido para atender as normas e legislações aplicáveis.

 

 

Simulação do impacto acústico do viaduto do Minhocão em São Paulo

Com este novo post a Bracustica começa a publicar os resultados do Estudo Acústico do Viaduto do MInhocão na cidade de São Paulo.

O minhocão foi idealizado pelo prefeito José Vicente Faria Lima como uma forma de descongestionar o trânsito da Rua Amaral Gurgel e Avenida General Olimpo da Silveira  através de uma via expressa paralela (elevada) com idêntico percurso das ruas, porem sua construção foi adiada varias vezes devido ao enorme impacto sobre a região e a oposição dos moradores e não foi inaugurado ate ano 1970 pelo prefeito Paulo Maluf.

O viaduto, que tem mais de 40 anos de polêmica, tem um comprimento de 3400 metros, 6 faixas é chega a passar a cinco metros dos prédios residenciais com um trafego diário de entre 80.000 e 120.000 veículos diários, o que há produzido uma degradação da vizinhança  e uma desvalorização dos imóveis próximos por conta da poluição do ar a poluição sonora e degradação urbana.

A reação popular devido estes fatos levou a que no 1976 o viaduto fosse interditado durante a noite para reduzir os níveis de ruído na região e favorecer o direito ao descanso dos moradores. Hoje o viaduto funciona de segunda a sábado entre 6.30 da manha e 21.30 da noite e os domingos sua superfície vira espaço de lazer.

 

Desde o mandato da Prefeita Luiza Erundina (1989-1992) se começou a falar de sua demolição que não foi produzida ate hoje pela falta de alternativas que prejudicariam a mobilidade da cidade. No ano 2010 o prefeito Kassab divulgou um projeto de demolição porém fontes afirmam que isso não acontecera ate antes de 2025.

A Bracustica desenvolveu um estudo de mapeamento de ruído mediante simulações acústicas mostrando o impacto acústico nas proximidades do Minhocão que permite avaliar os níveis de ruído que inciden sobre as fachadas dos prédios do seu entorno.

Os estudos de mapeamento de ruído permitem simular o impacto acústico que gerado por fontes como industrias, trânsito, infraestruturas ferroviárias ou aeroportos. O impacto acústico e avaliado pelo nível de pressão sonora ponderado A (LAeq) em dB, mediante um código de cores. Estes estudos de ruído permitem avaliar o numero de pessoas afetadas pela contaminação acústica, assim como simular os benefícios que produziriam diferentes ações mitigadoras que poderiam ser implantadas avaliando a relação custo-beneficio.

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O resultado do mapeamento revela uns níveis de ruído superiores a 75 dBA em quase todas as fachadas o que supera amplamente o valor de 55 dBA recomendado pela Organização Mundial da Saúde para ambientes exteriores.

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A norma brasileira NBR 10051 Avaliação de ruído em áreas habitadas, visando o conforto da comunidade, fixa um níveis máximos de ruído durante o dia de 55 dBA para áreas residenciais e de 60 dBA para áreas com vocação comercial e administrativa, valores que também não são atendidos para o caso do minhocão. Se considerarmos um isolamento acústico típico de uma fachada entre 20 e 25 dBA, significaria que os vizinhos do Minhocão estariam sofrendo uns níveis de ruído no interior da suas residências superiores a 55 dBA em quanto os níveis de ruído recomendados pela OMS são de 30 dBA para ambientes internos.

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O mapeamento acústico mediante siulações acústicas e uma ferramenta fundamental no planejamento urbano sustentável que consegue avaliar preditivamente o impacto acústico gerado por modificações urbanísticas e planejar as ações mitigadoras se for necessárias, permitindo escolher as alternativas de menor impacto.