Absorvedor Modular Sintonizável (de painel perfurado)

O desenho abaixo é o projeto de um absorvedor modular para estúdios  e salas de audição, simples e prático.

Obs:

  1) Valores médios, pois as características do material e construção podem variar consideravelemnte entre cada unidade.

  2) Em módulos de faixa ampla com mais de 25% de perfuração (ou sem painel), a absorção acima de 2k é praticamente estável (máxima).

  3) O coeficiente em 62Hz é muito difícil de se medir, e em 8kHz pouco importante, por isso nem sempre estão disponíveis.

O gráfico abaixo mostra melhor as diferenças entre os quatro módulos:

Os dados e fórmulas acima referem-se a módulos com furos circulares. Também podemos fazê-los com fendas no painel tendo a mesma função, montando tiras de madeira lado a lado, com pequenos espaços entre elas. Porém, precisamos alterar ligeiramente a fórmula:

Fr = 550 x [RAIZ (P / d.e)]

onde:

P = porcentagem de abertura (área das fendas / área das tiras x 100)
d = distância entre as tiras (painel) e o fundo da caixa, em centímetros
e = espessura das tiras (painel), em centímetros

A porcentagem de abertura P pode ser calculada por:

P = 100 x (f / f+t)

onde:

f = largura da fenda
t = largura da tira
 
  | |       | |
  | |     ->| |<- f
  | |       | |
  | |       | |
  | |       | |
  | |<--t-->| |
  | |       | |

Quanto mais estreitas as fendas, e/ou mais profunda a caixa, mais eficiente será o absorvedor nas baixas frequências. A eficiência é semelhante aos módulos com furos circulares, apenas o efeito visual é diferente, e é de construção mais rápida. A lã de vidro interna tem o mesmo efeito que nos outros módulos, alargando a faixa de atuação.


Instalação:

Devem-se usar mais de um tipo, pode-se equilibrar a resposta de uma sala.

Devem ser espalhados por todo o ambiente (e não apenas numa só parede), alternando entre sí e áreas descobertas (não os ponha "colados" lado a lado). E não deixe nenhuma parede nua, sem tratamento.

Em estúdios para voz, ponha módulos de médias e altas frequências (25%) na altura da cabeça do locutor. Em cabines de bateria, esses mesmos módulos (25%) devem ser instalados no teto.

Para maior eficiência, módulos para graves (0,5%) devem ser postos nos cantos da sala, como os demais neste artigo.

Edu Silva

O desenho abaixo dá os detalhes para a construção de um
bass trap (armadilha de graves) triangular.

Barato, é feito apenas em compensado ou MDF de 10 mm e lã mineral (vidro ou rocha) com densidade entre 40 (vidro) e 60 kg/m3 (rocha) e 50 mm de espessura.


Construção:

As dimensões são aproximadas, vão depender da forma como as peças serão montadas e principalmente da marca da lã. O padrão é 60x120 cm, mas pode variar um pouco, de acordo com o fabricante. É melhor comprar a lã primeiro, depois medir e cortar a maderia.

Dentro da caixa vai uma peça de lã mineral (manta flexível) com 60x120 ou 80x120 (essa largura de 80 cm é mais frequente em lã de rocha) dobrada em "L" e colada com vedante de silicone. Pode usar duas peças de placa resinada, se preferir.

Como painel frontal, fechando o conjunto, uma placa rígida (resinada) do mesmo material, tambem com 50mm de espessura. Existem já revestidas com tecido ou filme de PVC numa das faces, para melhor acabamento.

Notem que essa placa entra apertada, e provavelmente será preciso aparar as bordas para um perfeito encaixe. É assim que deve ser, e ainda precisa ser colada à caixa com silicone, evitando vazamentos de ar que podem afetar a eficiência do absorvedor.


Instalação:

Devem ser postos nos cantos das salas, dois módulos em cada, superpostos (altura total de 2,44m). Um total de oito deles, então, bastariam para uma sala de tamanho pequeno ou médio, mesmo com grandes problemas nas baixas frequências. Para salas maiores, pode ser necessário dispor mais alguns no teto (no ângulo com a parede do fundo, pelo menos).

Os cantos são os pontos onde se concentram a maior parte das ondas sonoras de baixa frequencia, e é aí que devemos agir para controlá-las. Os traps podem ser parafusados diretamente na parede ou simplesmente encostados, de preferência apoiados no chão.

Apesar da semelhança, nada tem a ver com aqueles certos bass traps de espuma fabricados no exterior. Esses módulos em fibra e madeira são bem mais eficientes e baratos.


Efeito:

O efeito de um bom bass trap é fantástico, a sala parece crescer. O som fica muito mais limpo e claro. Serve perfeitamente para salas de gravação, ensaio, auditórios, home theater, etc. Para salas de mixagem e masterização (técnica), devido a algumas particularidades destas, seria necessário um trap mais largo e profundo. Na impossibilidade (seria pouco prático), devemos usar um maior número deles.

Dois traps empilhados (ou um grande, fechando do chão ao teto) absorvem excepcionalmente bem entre 80 e 100Hz - teoricamente acima de 1 Sabine (100%), devido ao efeito da dispersão. Abaixo dessa frequencia, a eficiência tambem é alta (até cerca de uma oitava abaixo), mas muito dificil de avaliar.

Em traps grandes como esse (do chão ao teto), o efeito da lã no fundo da estrutura (peça em "L") é menor e pode ser até retirada, sem grandes prejuízos. Melhor ainda, em traps grandes na técnica, seria então usar esse lã colada na outra (e não no fundo), de forma a aumentar a espessura total do material, que ficaria em 10cm.


Material:

Para o painel frontal, use uma placa rígida (resinada) com revestimento em tecido ou véu de vidro, da linha de construção civil (mais barata). Os produtos da linha arquitetônica (decorativos), são mais caros e geralmente mais finos (entre 15 e 25 mm de espessura). Para usá-los (não recomendo), é preciso acrescentar outra camada de lã (pode ser manta flexível) por dentro, colada a ela, completando os 50 mm. Mas leve em conta uma coisa: o filme de PVC que costuma revistir esse material (decorativo) reflete os agudos, e parte da eficiência do absorvedor é perdida. Placas revestidas em papel Kraft ou aluminizado não servem.

A lã do fundo pode ser do mesmo tipo (placa rígida) ou manta flexível de mesma densidade ou menor. Essa lã extra é mais necessária quando você tem poucos cantos livres em seu estúdio e não pode usar muitos traps. Tendo espaço de sobra, pode-se dispensar a lã no fundo, permanecendo apenas a da frente.

Não encontrando esses produtos, ou desejando maior absorção também nas altas frequências, pode usar placas simples sem revestimento (espessura e densidades iguais), tipo Wallfelt WF-44, PSI-40, PSI-60 (Isover), PSE-64 (Rockfibras) ou PRR40 (Devidro). Outros produtos semelhantes servirão.

Faça um quadro em madeira com tecido ortofônico leve na cor preferida e ponha sobre o painel, como numa caixa de som. A manta interna (colada no fundo), deve ser do tipo sem revesimento, ou com papel kraft (voltado para o fundo).

Veja que apesar de ser chamado "bass trap" (armadilha de graves), ele absorve uma ampla gama de frequências.

Para mais informações, veja as mensagens recebidas sobre detalhes de construção e uso:

FAQ / acústica

Edu Silva

Outro tipo de bass trap triangular pode ser visto na figura abaixo.
Como possui um painel frontal de madeira, tende a refletir a maior parte das ondas
que nele incidem, absorvendo apenas as baixas.

Seu painel frontal vibra quando atingido por ondas sonoras, havendo perda de energia por fricção. Absoirve numa faixa de aproximadamente duas oitavas em torno de 125Hz. Para o cálculo, usamos a seguinte fórmula:

Fr = 600 / raiz(m.d)

onde:

Fr = frequência de ressonância do sistema
m  = densidade superficial do painel, em Kg/m2
d  = distância entre o painel e o fundo, em cm

Seguindo as dimensões sugeridas, o painel estará a 36cm do vértice (distância máxima). A distância média então será de 36/2 = 18cm. Aplicando a fórmula, e utilizando um painel de 3mm, descobriremos que sua Fr será de aproximadamente 125Hz - e como a distância d não é constante, esse absorvedor irá atuar sobre uma faixa relativamente larga, o que é bom.

Edu Silva

O material é simples:

- Dois rolos de lã mineral (vidro ou rocha) flexível, do tipo usado para isolamento termo-acustico em lajes e coberturas, com densidade superior a 20kg/m3 (ideal 30kg/m3). Praticamente qualquer tipo serve, mas recomendo aqueles ensacados em PVC, o que evita coceiras. Por exemplo, Rolissol R-20 (Isover), Roll-Max RM-32 (Rockfibras), Flexivid (Devidro).  Deve ter 60 cm de largura e 50 mm de espessura (se usar de 25 mm, compre o dobro de rolos). O comprimento deve ser tal que o rolo todo tenha cerca de 50 cm de diâmetro (se superar essa medida, enrole mais apertado).

- Dois discos de compensado 10 ou 15 mm, com 50 cm de diâmetro.

- Um cabo de madeira com 120 cm de comprimento. O diâmetro não é critico, apenas alguns cm. Pode ter seção retangular, tambem.

- Tecido para acabamento, ou manta acrilica (p/ matelassê).

- Pregos, cola p/madeira, fita adesiva larga, etc.


A montagem também é simples. Vejam o desenho, auto-explicativo.

- Depois de armar a estrutura em madeira (eixo + discos), enrole a lã (sem tirar dos sacos plásticos) de modo que cada rolo tenha pouco menos de 50 cm de diâmetro. Caso os rolos já tenham vindo no diâmetro ideal, basta passar o eixo por dentro deles, antes da montagem do ultimo disco.

- Cuide para que eles fiquem ligeriamente apertados entre os discos de madeira (sem folgas), mas sem pressionar. O eixo central pode ser ligeiramente reduzido em comprimento, para isso (meça antes).

- Dê duas ou tres voltas com a fita adesiva (dessas usadas em embalagens) na união entre os dois rolos, para fixar melhor. Faça o mesmo no topo e base do conjunto, evitando que os rolos "estufem".

- Dê o acabamento (opcional) com um tecido ortofônico preso com grampos (de estofador) nos discos de madeira ou use a manta acrílica branca (ou de nylon, poliéster...).


Pronto! Não é tão bonito e barato quanto o trap triangular já apresentado, mas o desempenho é semelhante, e de construção mais fácil. O acabamento é ligeiramente problemático, por isso deve ser avaliado cada caso em particular.

Seu uso segue as regras para o modelo triangular já descrito, devendo ser posicionado nos cantos da sala.

Pode funcionar tambem como difusor, uma vez que o plástico que envolve a manta reflete parte dos agudos em diversas direções. Não é bom absorver muito dessas frequencias. A manta acrílica, se for usada, aumenta a absorção nas altas, portanto deve ser usada com cautela (e onde exista a necessidade dessa característica).

Vejam que não é um "tube trap", embora pareça. Esse vai ficar pra outra ocasião...

Edu Silva

 

Absorvedores de painel

Para graves	Para médio-graves	Para médias e altas

    - Deve ser usada lã de média/alta densidade (vidro 45kg/m3 ou rocha 60Kg/m3), para maior eficiência. As placas resinadas são encontradas com 120cm de comprimento, logo você precisará cortar e colar as peças. Para o corte, use uma faca bem afiada. Cole com selante de silicone.

    - Não pode haver nenhum vazamento na peça, isto é, todas as emendas devem ser muito bem coladas e com silicone. No desenho, a parte superior aparece aberta para visualizar seu interior, mas deve ser fechada, claro (em cima e em baixo).

    - O painel frontal (de compensado), deve estar preso apenas em suas bordas (com cola e pregos sem cabeça), no quadro de madeira. Nada de reforços internos!

    - No desenho existe uma sugestão sobre como prender a caixa na parede, usando 4 cantoneiras metálicas pequenas, compradas prontas. São colocadas na parte superior (duas) e inferior (mais duas). Como o absorvedor é bastante alto (2,2 m), elas não serao visíveis.


Funcionamento:

Os dois primeiros são absorvedores diafragmáticos. Seu painel frontal vibra quando atingido por ondas sonoras, havendo perda de energia por fricção. A faixa de frequências em que atua pode ser calculada pela seguinte fórmula:

Fr = 600 / raiz(m.d)

onde:

Fr = frequência de ressonância do sistema
m  = densidade superficial do painel, em Kg/m2
d  = distância entre o painel e o fundo da caixa, em cm

Por exemplo, no absorvedor de graves usando compensado leve de 6mm com densidade superficial m de 2,5kg/m2 (*) e espaço de ar d igual a 10cm, temos:

Fr = 600 / raiz(2,5x10) =
Fr = 600 / raiz(25) =
Fr = 600 / 5 =

Fr = 120Hz

Essa é a frequência central do sistema, sendo que o absorvedor é efetivo desde aproximadamente uma oitava abaixo até uma oitava acima - de 60 a 240Hz. Os valores são precisos para ondas que incidem perpendicularmente ao painel, as que o atingem "de raspão" são afetadas de maneira diferente, mas costuma-se ignorá-las no cálculo.

(*) Esse valor de densidade varia de acordo com o tipo de madeira, podendo em alguns casos ser 50% maior, o que baixaria a Fr para cerca de 100Hz. Para avaliar com segurança, basta pesar uma placa de 1m². Ou pese o painel inteiro, já cortado no tamanho do módulo, o que dá 1,38m². Por exemplo, se o painel pesa 4Kg, sua densidade superficial será  4 / 1,38 = 2,9Kg/m².

A adição da lã mineral (sempre no interior da caixa, nunca na frente do painel) aumenta o coeficiente de absorção e reduz o Q do sistema, ampliando sua faixa útil. Não deve ser colada ao painel, ou afetará sua Fr.

A tabela e gráficos a seguir se referem ao absorvedor de médio-graves (5 cm de espessura total), com compensado de 4mm, com e sem lã. Os dados da tabela devem ser levados em conta no cálculo do tempo de reverberação do ambiente. No gráfico pode-se observar a influência do material absorvente (lã mineral) no desempenho do módulo absorvedor.

A figura ao lado mostra outro tipo de absorvedor, feito apenas de material absorvente, sem painel frontal enm fundo. É um absorvedor de faixa ampla, bem simples de ser construido, que pode ser pendurado no teto de salas de gravação. É feito de duas camadas de diferentes materiais - uma de 25 mm de lã de rocha, outra de 150 mm de lã de vidro (3 placas de 50 mm superpostas), resinadas e de alta densidade (em torno de 45kg/m3 para a lã de vidro e 60kg/m3 para a lã de rocha). Cada módulo tem 60x120 cm de lado, dimensões padrão das placas.  Existem placas de lã revestidas de tecido ou filme plástico que podem ser usadas na face aparente (voltada para o estúdio), para melhor aspecto visual.

Distribua pelo teto, a espaços regulares. Não se deve ocupar todo espaço livre, deixe um vão entre cada módulo para melhor absorção e até aspecto visual.

Porque no teto? Diferente dos anteriores, esses absorvedores precisam de espaço para trabalhar. Um afastamento de 10 cm da parede, dobra sua eficiência em baixas frequências, em relação ao que faria se estivesse encostado nela. Sugiro uma distância de 15 a 20 cm, para absorver a partir de uns 100 Hz. Vejam que isso pode roubar espaço precioso na sala, se forem usados nas paredes. No teto, o inconveniente é menor. Mas se houver espaço na sala para usar nas paredes, então OK.

Atua numa faixa bem mais larga que os módulos descritos acima e é muito fácil de ser construído. Detalhes de acabamento e fixação ficam a cargo de cada um, mas sugiro "enquadrar" cada módulo numa moldura de madeira (compensado 10 mm) com 20 cm de profundidade e cobrir a face visivel (voltada para dentro da sala) com uma tela de tecido bem leve, como uma caixa de som doméstico (a outra face, voltada para o teto, fica nua). Os módulos devem ser pendurados na horizontal, deitados (para uso no teto).

Se usar algum tipo de revestimento decorativo (tecido ortofônico ou o revestimento que já vem em algumas placas), tenha em mente que ele refletirá parte das altas frequências, perdendo um pouco da eficiência nessa faixa. Mas nem sempre isso é problema, pois parte do material que já existe num estúdio (tapetes, estofados, gente...) já absorve bem os agudos.

Para mais eficiência na absorção de graves, pode-se usar a cofiguração ao lado, fechando totalmente cada canto da sala, de cima a baixo com dois módulos em cada (2,4 m de altura - complete se necessário, até chegar ao teto). Será formado um triângulo retângulo, sendo dois lados as paredes, e o terceiro, esses dois módulos. Também podem ser colocados no alto, no ângulo entre teto e parede, onde o efeito é semelhante. Para melhor acabamento, pode-se desbastar as placas num ângulo de 45° onde tocam na parede, num encaixe perfeito.

Com isso, pode não ser preciso mais nenhuma absorção, para não "matar" a sala. Faça testes auditivos ("ouça" a sala) para determinar a real necessidade.

CONTINUA...

EM BREVE: DIFUSORES POLICILÍNDRICOS

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