ART. 64 PRINCIPE DE BASE

Ensaios tamb´em foram conduzidos buscando investigar isoladamente os efeitos que a va- ria¸c˜ao da espessura da cavidade de ar exerce no desempenho das amostras. O gr´afico da Figura 6.21 mostra os resultados obtidos para amostras com taxa de abertura de 0.31%, e com cavidades de ar variando entre 50 e 287 mm (sem aplica¸c˜ao de material resistivo). ´E mostrada tamb´em uma ilustra¸c˜ao da cavidade de amostra para a montagem em quest˜ao.

Figura 6.21: Esquerda: coeficientes de absor¸c˜ao sonora obtidos para amostras do absorvedor de Helmholtz com taxa de abertura de 0.31% e com espessuras de cavidade de ar variando entre 50 e 287 mm. Direita: ilustra¸c˜ao da cavidade de amostra com indica¸c˜ao para as posi¸c˜oes do anteparo r´ıgido (ou espessuras da cavidade de ar).

Fonte: o autor

A an´alise da Figura 6.21 indica que ´e poss´ıvel projetar um absorvedor que atua ao longo da primeira faixa do espectro considerado, desde que o mesmo permita varia¸c˜ao na espessura da cavidade de ar. Os coeficientes obtidos apresentam picos com magni- tude predominantemente superior a 0.9 em toda a faixa analisada. Nota-se ainda que a rela¸c˜ao entre a frequˆencia de sintonia e a espessura da cavidade n˜ao ´e linear: para serem obtidos coeficientes com picos aproximadamente igualmente espa¸cados a partir da menor frequˆencia, foi necess´ario mover o anteparo r´ıgido em dire¸c˜ao `a placa com deslocamentos cada vez menores. Esse comportamento fica claro ao se analisar as posi¸c˜oes do anteparo r´ıgido na ilustra¸c˜ao da Figura 6.21, que foi desenvolvida respeitando a escala, e a curva da Figura 6.22 (b). O gr´afico (a) dessa ´ultima figura mostra a curva que liga os picos de absor¸c˜ao obtidos (para o caso foram atribu´ıdos ao eixo dos coeficientes os limites de 0.8 e 1).

Figura 6.22: Resultados obtidos para amostras do absorvedor de Helmholtz com taxa de abertura de 0.31%, e com espessuras de cavidade de ar variando entre 50 e 287 mm: (a) curvas que ligam os m´aximos dos coeficientes de absor¸c˜ao sonora; (b) espessura da cavidade de ar em fun¸c˜ao da frequˆencia de sintonia.

A menor frequˆencia de sintonia obtida ao se variar a espessura da cavidade de ar no arranjo considerado foi de aproximadamente 35 Hz. Retomando todas as configura¸c˜oes e arranjos ensaiados ao longo da investiga¸c˜ao, nota-se que apenas duas amostras con- templaram sintonia abaixo desse valor, e os respectivos picos de absor¸c˜ao apresentaram magnitude abaixo de 0.7. A saber:

• amostra com cavidade de ar de 85 mm, taxa de abertura de 0.08%, e com 50 mm de material resistivo posicionado junto ao anteparo r´ıgido: f0 = 24.9 Hz; αf0 ≈ 0.68

(Figura 6.9)

• amostra com cavidade de ar de 85 mm, taxa de abertura de 0.08%, e com 50 mm de material resistivo posicionado junto `a placa perfurada: f0 = 26.5 Hz; αf0 ≈ 0.44

(Figura 6.10)

Diante de tal lacuna, optou-se por efetuar uma investiga¸c˜ao buscando amostras com coeficientes sintonizados em frequˆencias entre 25 e 35 Hz com magnitudes em torno de 0.8. Para tal, ensaios foram conduzidos para amostras com cavidade de ar de 287 mm, e com taxas de abertura de 0.16 e 0.23%. Os resultados e as representa¸c˜oes da placa ´unica em tais situa¸c˜oes s˜ao mostrados na Figura 6.23.

Fica evidente pelo gr´afico da Figura 6.23 que ´e poss´ıvel arranjar um absorvedor com picos de absor¸c˜ao pr´oximos de 1 em magnitude na faixa entre 25 e 35 Hz, desde que os mesmo apresente cavidade de ar espessa (> 200 mm) e baixa taxa de abertura (< 0.30%). Por outro lado, tendo como objetivo o desenvolvimento de um absorvedor de Helmholtz vari´avel para ser aplicado em salas pequenas, solu¸c˜oes com espessuras totais em torno de

Figura 6.23: Esquerda: coeficientes de absor¸c˜ao sonora obtidos para amostras do absorvedor de Helmholtz com cavidade de ar de 287 mm, e com taxas de abertura de 0.16 e 0.23%; direita: representa¸c˜ao da placa ´unica em ambos arranjos ensaiados.

Fonte: o autor

300 mm (placa + cavidade de ar + anteparo r´ıgido) podem ser indesej´aveis. Em vista dessa limita¸c˜ao, ensaios foram conduzidos para amostras com cavidades de ar de at´e 200 mm de espessura, e com taxas de abertura de 0.08 e 0.16%. Os resultados s˜ao mostrados nos gr´aficos da Figura 6.24. Nota-se que para o eixo das frequˆencias foi considerado 20 Hz como limite inferior.

Figura 6.24: Coeficientes de absor¸c˜ao sonora obtidos para amostras do absorvedor de Helmholtz em dois grupos de arranjos: (a) taxa de abertura de 0.08% e cavidades de ar variando entre 85 e 200 mm; e (b) taxa de abertura de 0.16% e cavidades de ar de 130, 160 e 200 mm.

Fonte: o autor

O gr´afico da Figura 6.24 (a) mostra que para amostras com a menor taxa de abertura permitida pela placa ´unica (0.08%), os coeficientes obtidos apresentaram sintonia entre aproximadamente 20 e 35 Hz, com magnitude em torno de 0.7. Dobrando a taxa de abertura das amostras (Figura 6.24 (b)), foi poss´ıvel obter picos com maior magnitude (em torno de 0.9) sintonizados na faixa entre 30 e 40 Hz, aproximadamente.

20 e 30 Hz. Para tal, alguns dos ensaios conduzidos para amostras com taxa de abertura de 0.08% (Figura 6.24 (a)) foram repetidos, por´em dessa vez com a inser¸c˜ao de 50 mm de material resistivo junto ao anteparo r´ıgido. Os resultados s˜ao mostrados no gr´afico da Figura 6.25 (a). O gr´afico (b) dessa mesma figura mostra o comparativo entre as curvas que ligam os picos de absor¸c˜ao obtidos para cada configura¸c˜ao, sendo que para melhor visualiza¸c˜ao foi atribu´ıdo ao eixo dos coeficientes o limite inferior de 0.6.

Figura 6.25: (a) coeficientes de absor¸c˜ao sonora obtidos para amostras do absorvedor de Helmholtz com taxa de abertura de 0.08%, cavidades de ar de 130, 160 e 200 mm de espessura, e com 50 mm de material resistivo posicionado junto ao anteparo r´ıgido; (b) curvas que ligam os m´aximos dos coeficientes obtidos nas duas configura¸c˜oes ensaiadas (com e sem a aplica¸c˜ao de material resistivo).

Fonte: o autor

Como era esperado, observa-se pelos gr´aficos da Figura 6.25 que a aplica¸c˜ao de material resistivo junto ao anteparo aumentou a magnitude dos picos de absor¸c˜ao das amostras. Julga-se que n˜ao ocorreram deslocamentos percept´ıveis nas frequˆencias de sintonia devido `

a baixa taxa de abertura das amostras − hip´otese essa que estaria de acordo com os resultados mostrados no gr´afico da Figura 6.17 e na Tabela 6.4.

O objetivo geral das investiga¸c˜oes − busca por absorvedores que apresentem, em con- junto, coeficientes com magnitude predominantemente em torno de 0.8 ao longo da faixa entre 25 e 280 Hz − foi contemplado com os resultados obtidos na ´ultima etapa (Figura 6.25). As amostras ensaiadas, al´em de auxiliarem o entendimento do comportamento ex- perimental do sistema, formaram a base do desenvolvimento da proposta do absorvedor vari´avel, exposto e discutido no cap´ıtulo 7.