RT60 Tempo de reverberação

O que é o Tempo de Reverberação RT60?

O que é o Tempo de Reverberação RT60?

O tempo de reverberação RT60 é o parâmetro acústico principal da sala. Seguindo a norma ISO 3382, é a duração necessária para que a energia sonora numa sala diminua em 60 dB após a emissão da fonte ter parado. Os valores de RT60 podem variar de fracções de segundo a alguns segundos e dependem do tamanho da sala e da natureza dos materiais utilizados na sua construção.

Seguindo o Springer Handbook of Acoustics de Thomas D. Rossing, “a reverberância é provavelmente o mais conhecido de todos os aspectos acústicos subjetivos da sala. Quando uma sala cria demasiada reverberância, a fala perde a inteligibilidade porque detalhes importantes (consoantes) são mascarados por sons de fala mais altos e persistentes (as vogais). Para muitas formas de música, contudo, a reverberância pode acrescentar uma plenitude atrativa ao som ao unir notas adjacentes e misturar os sons dos diferentes instrumentos/vozes num conjunto. O tempo de reverberação T que é a medida objetiva tradicional desta qualidade foi inventado há 100 anos por W.C. Sabine”.

 

Para que é utilizado o RT60?

O tempo de reverberação é utilizado para determinar a acústica necessária para uma sala. O tempo de reverberação RT60 numa sala é determinado pelas propriedades de absorção das superfícies refletoras e pelas distâncias entre elas. O objetivo desta medição é obter uma indicação objetiva e quantitativa da qualidade acústica de uma sala. Numa sala vazia, as ondas sonoras refletem-se das paredes, teto e chão, e estes reflexos acumulam-se ao longo do tempo. Esta acumulação de som é conhecida como reverberação, e pode ser um grande problema em grandes salas com superfícies duras.

Ao conceber uma sala para uma acústica óptima, é importante assegurar que o tempo de reverberação é apropriado para o uso pretendido da sala. Se o tempo de reverberação for demasiado longo, o discurso será ininteligível e a música soará lamacenta.

Por outro lado, se o tempo de reverberação for demasiado curto, a sala soará estéril e pouco convidativa. Ao considerar cuidadosamente as características de absorção dos materiais utilizados numa sala, é possível alcançar tempos de reverberação ideais para qualquer aplicação específica.

Dependendo da utilização da sala, são necessários sons mais diretos e menos indiretos (refletidos). Por exemplo, com um longo tempo de reverberação, um discurso torna-se menos compreensível e os níveis de ruído de fundo aumentam, e com um tempo de reverberação mais curto o ruído de fundo reduz-se, mas as abafas de voz.

Exemplos de tempo de reverberação RT60:

Tipo de sala Tempo de reverberação
Igreja2 – 10 s
Sala de concertos1 – 2 s
Escritório0.5 – 1.1 s
Sala de aula0.4 – 0.7 s

Medir a mudança do tempo de reverberação

O tempo de reverberação pode ser utilizado para calcular a quantidade de material absorvente necessária para alcançar a acústica desejada da sala. Nesta abordagem, o RT60 é medido primeiro sem o material absorvente na sala, e, depois, com material absorvente.

Fórmula para o Tempo de Reverberação

O volume e a absorção total de uma sala têm um impacto no tempo de reverberação. A absorção total é obtida pela soma da absorção de todas as superfícies da sala, ou seja, paredes, tecto, chão e todo o mobiliário. A absorção de cada superfície é o produto da área da superfície com os seus coeficientes de absorção. Os coeficientes de absorção dependem do material e da frequência e do ângulo de incidência da energia sonora.

Tabela de Conteúdos

Exemplo RT 60

Os primeiros gráficos mostram o tempo de reverberação RT60 para uma única frequência:

  • marcador t1 indica o momento em que a fonte sonora foi desligada
  • a pressão sonora acústica diminui até ao momento indicado pelo marcador t2

O gráfico inferior apresenta a curva de decaimento:

  • valor do tempo de reverberação RT60 é igual a t2 – t1 quando a diferença entre os níveis de pressão sonora L1 e L2 é de 60 dB

O que é uma curva de decadência?

Seguindo a ISO 3382-1, a curva de decaimento é uma representação gráfica do decaimento do nível de pressão sonora numa sala em função do tempo após a fonte sonora ter parado. É possível medir este decaimento após o corte efetivo de uma fonte sonora contínua na sala ou derivada da resposta de impulso ao quadrado integrado de tempo inverso da sala.

A decomposição obtida diretamente após a excitação não contínua de uma sala (por exemplo, através da gravação de um disparo com um gravador de nível) não é recomendada para a avaliação exata do tempo de reverberação. Este método só deve ser utilizado para fins de levantamento. A decadência da resposta ao impulso numa sala não é, em geral, uma simples decadência exponencial e, portanto, a inclinação é diferente da da resposta integrada ao impulso.

RT60 reverberation time
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Medição dos parâmetros acústicos da sala de acordo com a norma ISO 3382-1

A ISO 3382-1 descreve um método para obter tempos de reverberação a partir de respostas de impulso e ruído interrompido. Descreve o procedimento de medição, a informação necessária, e os métodos de avaliação dos dados e de apresentação do relatório do ensaio.

RT60 - Método do Ruído Interrompido (Método da Decadência)

O método de ruído interrompido RT 60 obtém curvas de decaimento através do registo directo do decaimento do nível de pressão sonora após a saída de uma sala com ruído de banda larga ou banda limitada gerado por uma fonte sonora.

O tempo entre os marcadores t-on e t-off mostra quando a fonte sonora omnidireccional emite potência acústica e um medidor de nível sonoro de classe 1 mede o nível real de pressão sonora. O tempo entre os marcadores t-trig e t-e é a medição do tempo real de decaimento pelo sonómetro.

O método de decaimento da medição RT 60 requer uma fonte sonora omnidireccional que emita ruído rosa na banda de frequência apropriada.

 

Método RT60 de Resposta Integrada ao Impulso (Método do Impulso)

O método de ruído integrado RT 60 obtém curvas de decaimento através da integração no tempo inverso das respostas de impulso ao quadrado. Este método de medição RT 60 requer uma fonte sonora de impulso como uma pistola, petardo, ou outra fonte sonora que emita sinais de impulso com um nível de pressão sonora muito elevado.

O tempo entre os marcadores t-s e t-trig mostra quando o medidor de nível sonoro de classe 1 aguarda que a condição de disparo seja satisfeita. O tempo entre os marcadores t-trig e t-e é a medição do tempo real de decaimento pelo medidor de nível sonoro.

Esta forma de medir a deterioração do som foi introduzida primeiramente por M. R. Schroeder em dois artigos históricos: New Method of Measuring Reverberation Time, Journal of Acoustical Societies of America, 1965 o Journal of the Acoustical Society of America, Vol. 66 (2), 1979, Integrated-Impulse Method for Measuring Sound Decay Without Impulses.

Impulse method RT60

Que instrumentos são utilizados para a medição do tempo de reverberação RT60?

Seguindo a norma ISO 12683 para medir o tempo de reverberação RT60, um medidor de nível sonoro classe 1 cumpre a norma IEC 61672 com filtros de oitava que cumprem a norma IEC 61260, e é necessária uma fonte sonora que cumpra a norma ISO 3382.

Qual é a fonte sonora para as medições RT60?

A fonte sonora é um altifalante omnidirecional que produz um nível de pressão sonora suficiente para fornecer curvas de decaimento com a amplitude dinâmica mínima requerida sem contaminação por ruído de fundo. Devem ser utilizadas no mínimo duas posições da fonte. A altura do centro acústico da fonte deve ser de 1,5 m acima do chão.

Que sinal é utilizado para medições RT60?

Para medições de RT60, o espectro de ruído de banda larga pode ser moldado para fornecer um espectro rosa de som reverberante de estado estável no recinto de 88 Hz a 5657 Hz. Assim, a gama de frequências cobre as bandas de um terço de oitava com frequências de banda média de 100 Hz a 5 kHz ou bandas de oitava de 125 Hz a 4 kHz.

Se apenas for necessário medir o T20, é suficiente criar um nível pelo menos 35 dB acima do nível de fundo. Se o T30 tiver de ser medido, é necessário criar um nível pelo menos 45 dB acima do nível de fundo em cada banda de frequências.

RT60 measurement sound source

EDT, RT20, e RT30 - quais são esses?

EDT (Early Decay Time)

A região da curva de decaimento EDT é assinalada pelos marcadores t1 e t3. É verificado se a região da curva de decaimento selecionada tem uma dinâmica adequada para o cálculo da EDT:

L– L2 >= 10 dB 

L– L3 >= margem de ruído

É recomendado pela norma ISO-3382 que se estabeleça um valor de 10 dB para a margem de ruído.

No caso do método de impulso, os valores do nível de pressão sonora entre os pontos t1 (com nível L1) and t2 (com L2) são aproximados com a linha reta (y = a – x + b) pela regressão linear. Antes da aproximação, o valor EDT é calculado utilizando o coeficiente de inclinação ‘a’, de acordo com a fórmula:

EDT = – 60.0 / a

No caso do método de decaimento, o valor EDT é calculado de acordo com a fórmula:

EDT= 6 · (t– t1)

EDT method RT60

RT20 (tempo de reverberação calculado com 20 dB de dinâmica)

A região da curva de decaimento RT 20 é assinalada pelos marcadores t1 e t4. Verifica-se se a região da curva de decaimento selecionada tem uma dinâmica adequada para o cálculo do RT 20:

L1 – L4 > 5 dB + 20 dB + margem de ruído

É recomendado pela norma ISO-3382 que se estabeleça um valor de 10 dB para a margem de ruído.

No caso do método de impulso, os valores do nível de pressão sonora entre os pontos t2 et3 são aproximados com a linha reta (y = a – x + b) pela regressão linear. O valor RT 20 é calculado utilizando o coeficiente de inclinação ‘a’, de acordo com a fórmula:

RT 20 = – 60,0 / a

No caso do método de decaimento, o valor RT 20 é calculado de acordo com a fórmula:

RT 20 = 3 · (t3 – t2)

RT20 method RT60

RT30 (tempo de reverberação calculado com 30 dB de dinâmica)

A região da curva de decaimento RT 30 é assinalada pelos marcadores t1 e t4. É verificado se a região da curva de decaimento selecionada tem uma dinâmica adequada ao cálculo de RT 30:

L1 – L4 > 5 + 30 dB + margem de ruído

É recomendado pela norma ISO-3382 que se estabeleça um valor de 10 dB para a margem de ruído.

No caso do método de impulso, os valores do nível de pressão sonora entre os pontos t2 e t3 são aproximados com a linha reta (y = a – x + b) pela regressão linear. O valor RT 30 é calculado utilizando o coeficiente de inclinação ‘a’, de acordo com a fórmula:

RT 30 = – 60.0 / a

No caso do método de decaimento, o valor RT 30 é calculado de acordo com a fórmula

RT 30 = 2· (t3 – t2)

RT30 method RT60

Como é medido o tempo de reverberação do RT60?

Seguindo a norma ISO 12683-1, RT 60 é o tempo em segundos necessário para que a pressão sonora numa sala diminua 60 dB após a cessação da fonte sonora. As palavras-chave nesta frase explicam que para medir um tempo de reverberação, um sonómetro e uma fonte sonora são utilizados.

As posições das fontes devem ser localizadas onde as fontes sonoras naturais da sala estariam tipicamente localizadas. Devem ser utilizadas pelo menos duas posições de fonte. A altura do centro acústico da fonte deve ser de 1,5 m acima do chão.

Seguindo os procedimentos ISO, as posições do microfone devem estar em posições representativas das posições onde os ouvintes estariam normalmente localizados. Para medições de tempo de reverberação, as posições de medição devem amostrar todo o espaço. As posições dos microfones devem estar separadas pelo menos meio comprimento de onda, ou seja, uma distância de cerca de 2 m para a gama de frequências habitual. A distância entre qualquer posição do microfone e a superfície refletora mais próxima, incluindo o chão, deve ser de pelo menos um quarto de um comprimento de onda, ou aproximadamente um metro.

Para a medição do tempo de reverberação, pode ser útil avaliar os materiais das superfícies limite, bem como quaisquer elementos em suspensão, em termos dos seus coeficientes de absorção e propriedades de difusão.

É prática uma diferença de 60 dB?

Quando a condição dinâmica de 60 dB é difícil de obter, o tempo de reverberação (RT 60) é obtido utilizando o coeficiente de declive da curva de decaimento. O tipo da definição a partir da qual o coeficiente de declive é calculado (EDT, RT 20, RT 30) depende da diferença entre o nível de ruído de fundo e o nível da fonte sonora. Se a diferença de nível for superior a 45 dB, o parâmetro RT 60 pode ser calculado utilizando três definições: EDT, RT 20, e RT 30.

Método das ondas sonoras estacionarias

O método das ondas em estacionaria um altifalante para produzir ondas estacionaria num tubo com o material de ensaio. O coeficiente de absorção pode ser determinado medindo a diferença entre as pressões sonoras máxima e mínima usando um microfone que é movido para baixo do eixo do tubo. O método das ondas em pé requer pequenas amostras de material, mas dá resultados reprodutíveis.

Forma-se uma onda em pé quando a energia acústica está presente no sistema, ocorre uma reflexão nas superfícies limite, e a respectiva trajetória sonora é igual ao meio comprimento de onda (o meio comprimento de onda deve caber entre as superfícies limite).

Faixas de frequência RT60

Dois métodos de medição do tempo de reverberação são descritos nesta parte da ISO 3382: o método do ruído interrompido e o método de resposta integrada ao impulso. Ambos os métodos têm o mesmo valor esperado. A gama de frequências depende da finalidade das medições. Quando não houver necessidade de bandas de frequência específicas, a gama de frequência deve cobrir pelo menos 250 Hz a 2000 Hz para o método de levantamento (impulso). O método de precisão requer uma gama de frequências de 125 Hz a 4000 Hz ao medir RT60 em 1/1 oitavas. A gama de 100 Hz a 5000 Hz é necessária para a medição de RT60 em 1/3 de oitavas.

Utilização do método de resposta integrada por impulso

A resposta ao impulso de uma posição da fonte para uma posição do receptor numa sala é uma quantidade bem definida que pode ser medida de várias maneiras (por exemplo, usando tiros de pistola, impulsos de fagulhas, estalos de ruído, chilretes, ou MLSs como sinais).

A fonte de impulso deve ser capaz de produzir um nível de pressão sonora de pico suficiente para assegurar uma curva de decaimento que comece pelo menos 35 dB acima do ruído de fundo na banda de frequência correspondente. Se for necessário medir o T30, é necessário criar um nível pelo menos 45 dB acima do nível de fundo.

Podem ser utilizados sinais sonoros especiais que produzam a resposta de impulso apenas após processamento especial do sinal do microfone gravado (ver ISO 18233). Isto pode proporcionar uma melhor relação sinal/ruído. Podem ser utilizadas varreduras sinusoidais ou ruído pseudoaleatória (por exemplo, MLS) se os requisitos para o espectro e características direcionais da fonte forem cumpridos.

Resultados RT60

Os tempos de reverberação avaliados para cada frequência de medição devem ser traçados sob a forma de um gráfico e indicados numa tabela. As frequências médias nominais das bandas de oitava de acordo com a IEC 61260 devem ser marcadas no eixo de frequência. O tempo de reverberação de um único valor, T30mid, pode ser calculado através da média de T30 nas bandas de oitava de 500 Hz e 1 000 Hz; T20, mid-mave, também pode ser utilizado. Em alternativa, calcular médias sobre as seis bandas de oitava de um terço, de 400 Hz a 1.250 Hz.

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Relatório RT60

O relatório do teste deve incluir as seguintes informações:

  • uma declaração de que as medições foram efectuadas em conformidade com esta parte da norma ISO 3382;
  • nome e a localização da sala testada;
  • um esboço da sala com uma indicação da escala;
  • volume da sala – se a sala não estiver completamente fechada, deve ser fornecida uma explicação de como a sala não está completamente fechada;
  • para salas de música e fala, o número e tipo de assentos, por exemplo, se estofados ou não, em meados de Maio e se os assentos são estofados ou não se a informação estiver disponível, a espessura e o tipo de estofamento, o tipo de material de revestimento (poroso ou não poroso, assentos elevados ou rebaixados) e que áreas do assento são cobertas;
  • uma descrição das paredes e da forma e material do teto;
  • estado ou estados de ocupação no momento da medição, bem como o número de ocupantes;
  • estado de qualquer equipamento variável, tal como cortinas, um sistema de comunicação social, sistemas electrónicos de melhoramento da reverberação etc.
  • se a cortina de segurança ou as cortinas decorativas estavam para cima ou para baixo nos teatros;
  • uma descrição do mobiliário do palco, incluindo qualquer recinto da sala de concertos, se aplicável;
  • a temperatura ambiente e a humidade relativa no momento da medição;
  • uma descrição do aparelho de medição, as fontes utilizadas, os microfones utilizados, e se foram utilizados gravadores de cassetes;
  • a descrição do sinal sonoro utilizado;
  • detalhes das posições da fonte e do microfone, de preferência mostrados num plano, juntamente com as alturas das fontes e microfones;
  • data da medição e nome da organização de medição.
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