Noções básicas de acústica para estúdios

12.06.2007 - 04:06

É muito comum uma pessoa querer transformar uma sala ou quarto de sua casa num estúdio e achar que para isso basta forrar as paredes com carpete, cortiça ou até mesmo embalagens de ovos. Infelizmente, nem todos compreendem que as soluções acústicas podem até ser simples, mas é preciso entender os fenómenos para encontrar as formas mais adequadas de resolver os problemas.

O objectivo deste artigo é apresentar alguns conceitos básicos e mostrar novas formas de melhorar a acústica de um estúdio. Para questões mais complexas, recomendamos consultar profissionais qualificados.

Dimensões do estúdio

Este é um aspecto muito importante diz respeito às dimensões físicas do recinto. Geralmente existem frequências do espectro de áudio que podem produzir "ondas estacionárias" no ambiente, quando os comprimentos das ondas sonoras coincidem com as distâncias entre paredes, tecto e chão. A primeira solução para evitar esse fenómeno indesejável é projectar o estúdio com dimensões que dificultem o aparecimento das ondas estacionárias (alguns projectistas preferem até criar estúdios com paredes e tectos não paralelos).

Deve-se evitar recintos com distâncias iguais (ou múltiplas) entre paredes e entre piso e tecto, uma vez que isso facilita a ocorrência de ondas estacionárias. Além disso, a maior dimensão (digamos, o comprimento do estúdio) não deve ser mais de quatro vezes maior do que a menor dimensão (digamos, a altura do teto). Por outro lado, um recinto muito pequeno poderá tornar difícil o tratamento acústico para corrigir as "colorações" criadas no som pelas diversas reflexões. Salas maiores em geral são mais fáceis de ser tratadas acusticamente.

É recomendável fazer uma análise do comportamento acústico mais provável de acontecer no recinto, baseando-se nas distâncias entre paredes e altura do tecto. A partir das conclusões dessa análise, pode-se saber se as dimensões são críticas ou viáveis. Se são críticas, devem ser redefinidas. E como nem sempre é possível determinar as dimensões do recinto mudando as paredes de lugar, muitas vezes a solução é construir uma nova parede à frente da original, ou rebaixar o tecto. Se as dimensões do recinto são viáveis, é necessário então avaliar quais os materiais a utilizar e de que maneira deverão ser usados, para que se possa eliminar as imperfeições acústicas que possivelmente ainda poderão ocorrer.

Para saber o comportamento acústico de um recinto rectangular, sugerimos que utilize esta formula de Excel disponível como download no site da revista Música & Tecnologia. (após o donwload do ficheiro renomeie o mesmo para Cálculo.xls e abra-o com o Excel)

Enquanto ainda está na fase de escolha da concepção do estúdio, é também importante pensar previamente nas instalações eléctricas e, principalmente na instalação do sistema de ar condicionado. Se for necessário construir paredes ou tectos extras, verifique atempadamente as possíveis interferências com eléctrodos (para iluminação e alimentação de energia) e tubos de ar condicionado. Certifique-se de que as alterações das paredes e tecto para a solução acústica não geram problemas noutras áreas. Lembre-se sempre de que é melhor perder um pouco de tempo antes de fazer do que ter que refazer tudo de novo!

Isolamento acústico

Cada tipo de material possui uma característica própria, no que se refere a isolamento acústico, dependente da sua densidade e também de sua espessura. O parâmetro chamado de classe de transmissão sonora (STC) é um valor numérico de classificação que mostra a redução da transferência do som através de um determinado material, ou combinação de materiais. Essa classificação geralmente aplica-se a materiais duros, como o tijolo, o concreto ou a massa de parede entre outros. É verdade que qualquer material bloqueia uma porção da transmissão do som, mas efectivamente, os materiais de alta densidade são melhores nesse aspecto do que os materiais leves. A solução mais comum para reduzir a transferência do som de um ambiente para outro é o uso de parede dupla, com um espaço entre elas, que pode ter apenas ar ou um material mais absorvente (ex: lã-de-vidro). Quanto maior for o coeficiente, melhor será o isolamento. A tabela abaixo mostra alguns exemplos de materiais.

MATERIAL DA PAREDE	STC
parede dupla de gesso 16mm c/ miolo de 10cm de lã-de-vidro	38
parede dupla de gesso 32mm c/ miolo de 10cm de lã-de-vidro	43
parede de tijolos de concreto com furos cheios de areia	53

Não esquecer que o isolamento deve ser eficaz nos dois sentidos, isto é, não deve permitir a passagem do ruído ambiente (tráfego por ex.) para dentro do estúdio, bem como evitar que o som do estúdio seja ouvido no exterior. Em alguns casos, é fácil isolar o som externo, mas torna-se muito difícil evitar que o som produzido no estúdio incomode os vizinhos!

Infelizmente, a maioria das paredes de construções comuns não possui densidade e espessura suficientes para abafar efectivamente o som (tanto de dentro para fora quanto de fora para dentro). Além disso, geralmente as casas ou imóveis comerciais possuem janelas e portas sem qualquer tratamento especial, através das quais o som pode passar com facilidade.

No caso de janelas voltadas para o exterior, a melhor solução é eliminá-las definitivamente, fechando-as com alvenaria. Caso isso não seja possível, então é necessário transformá-las em janelas especiais, com vidros mais espessos (preferencialmente duplos) e vedações eficientes. Tenha sempre em mente de que a janela poderá sempre ser um ponto fraco no isolamento acústico, além de ser uma fonte potencial de infiltração de água de chuva, por exemplo. No caso de estúdios de gravação, que precisam de uma janela interna entre a sala técnica e a sala de gravação, esta deverá possuir vidro duplo, montados de tal forma que não haja contacto directo entre a estrutura de fixação de cada um (veja figura).

Revestir simplesmente as paredes com carpete ou outro material comum não trará qualquer resultado prático, pois o som precisa de "massa" para ser bloqueado. Dessa forma, ainda que eventualmente possa melhorar a acústica interna, diminuindo reflexões, a camada fina da carpete não oferecerá qualquer resistência à transmissão do som.

No caso de paredes já existentes, uma solução é criar uma outra "parede" de gesso, afastada por alguns centímetros da parede original. O espaço entre a parede original e a nova parede pode ser preenchido com material absorvedor, como lã-de-vidro, por exemplo. É importante estar atento aos detalhes de fixação das placas de gesso, para que não haja um contacto directo entre as paredes que permita a transferência mecânica do som de uma a outra. Também é preciso eliminar todas as fendas e quaisquer tipos de frestas, através das quais o som poderá vazar.

O tecto e o piso originais do recinto também deverão ser avaliados dentro do mesmo objectivo de criar barreiras para a transferência do som. O mesmo princípio da parede dupla pode ser aplicado ao tecto, devidamente adequado às condições físicas (estrutura suspensa). Uma atenção maior deverá ser dada quanto à vedação de frestas e furos, uma vez que o tecto rebaixado geralmente é usado para a instalação de iluminação, passagem de cabos e tubos de ar condicionado.

O piso pode ser uma parte crítica, pois é nele que ocorrem os maiores níveis de ruído de impacto, sobretudo no caso de bateria e percussão (pedal de bombo, tambores colocados no chão, etc). Colocar um tapete grosso não resolve esse tipo de problema, embora possa atenuar o barulho de passos, por exemplo. Assim como no caso das paredes e do tecto, a solução mais indicada é criar um piso acima do original, e isolado deste por meio de algum tipo de suspensão (blocos de borracha, por exemplo).

Além da preocupação com o isolamento do ruído ambiente externo, é preciso avaliar também o ruído que será produzido pelo sistema de ar condicionado a ser instalado no estúdio. Além do barulho junto à máquina, deve-se levar em conta ainda a possível transferência desse ruído através do tubo de ar e também por transmissão mecânica, pela vibração da estrutura dos tubos e contacto destes com as paredes e tecto do estúdio. Uma das soluções para reduzir o barulho vindo por dentro dos tubos de ar é revesti-los internamente com material absorvedor. E para evitar a transferência da vibração da máquina pelos tubos, é comum fazer um desacoplamento mecânico do mesmo, seccionando-o e unindo as partes com uma peça flexível. Tais providências em geral causam perda de eficiência da máquina, o que deve ser também considerado.

Tratamento acústico

Uma vez construídas as paredes e o tecto do estúdio (nas dimensões optimizadas e dentro dos critérios adequados de isolamento), é necessário fazer um tratamento interno das superfícies, procurando-se as condições ideais para a aplicação que se deseja.

Antes de se definir qual o tipo de material a ser usado no tratamento acústico, é importante conhecer o coeficiente de redução de ruído (NRC). Ele é um valor numérico de classificação que permite quantificar a capacidade de um determinado material em absorver o som. Esse coeficiente em geral se aplica mais a materiais macios, como espuma acústica, lã-de-vidro, carpete, etc, embora também possa ser aplicado a materiais "duros" como tijolo e massa de parede. O NRC de um material é a média de absorção de várias frequências centrais entre 125 Hz e 4 kHz. Quanto maior for o coeficiente, melhor será absorção do material. A tabela abaixo mostra alguns exemplos de materiais.

MATERIAL	NRC em 125 HZ	NRC em 4 kHz
carpete grossa sobre concreto	0,02	0,65
piso de madeira	0,15	0,07
concreto pintado	0,01	0,08

Mesmo com um estúdio construído dentro de dimensões optimizadas, muito provavelmente ainda será necessário fazer algumas correcções, devido às reflexões do som que ocorrerão nas superfícies. O tipo de solução no tratamento acústico vai depender da resposta que o recinto estiver a produzir. Existem soluções orientadas para cada tipo de problema.

Há algumas décadas, muitos estúdios eram construídos com revestimento acústico extremamente absorvedor, de maneira a "matar" totalmente as reflexões. Isso, no entanto, tornava muito débil o ambiente acústico do estúdio, se comparado aos locais onde normalmente se ouve música.

Hoje, os estúdios costumam ter uma acústica "neutra", geralmente com uma parede mais reflexiva e outra mais absorvedora. Para se conseguir essa situação, utilizam-se painéis de materiais adequados presos às paredes do estúdio, de forma a absorver energia das ondas sonoras que atingem as paredes. O tipo de recurso a ser usado vai depender da faixa de frequências do espectro do som que se queira absorver.

Os materiais porosos (espuma, carpete, etc) em geral são eficientes para absorver agudos, pelo fato destes possuírem comprimentos de onda pequenos, e assim qualquer pequena irregularidade do material é capaz de diminuir a energia da onda sonora. Já no caso dos graves, é preciso criar dispositivos compatíveis com os comprimentos de onda grandes, o que é feito com painéis especiais de amortecimento (chamados de "bass-traps"), que vibram com os graves e ao mesmo tempo absorvem a energia dessa vibração, não devolvendo a onda ao ambiente. Em algumas situações, pode ser necessário reduzir a sustentação de apenas uma determinada faixa de frequências do espectro, e para isso são usados painéis sintonizados, devidamente calculados.

Conclusão

Como se pode ver pelo exposto, o projecto acústico de um estúdio envolve vários factores, que devem sempre ser considerados. Ainda que se possa estimar previamente o comportamento do recinto, somente depois de construído e com todos os equipamentos instalados e operando é que se consegue ter uma avaliação concreta, pois as superfícies dos equipamentos e do mobiliário podem também interferir no resultado que se ouve.

Por isso, é aconselhável consultar um profissional experiente, que com sua vivência no assunto poderá prever com muito mais precisão os resultados.

Referências:

- Exemplos de Projeto de Acústica - Audio List FAQ
- Música & Tecnologia - Download
- Practical Guidelines For Building A Sound Studio - Auralex Acoustics
- Studio Acoustics - Primacoustic
- Building a Recording Studio (Jeff Cooper) - Synergy Group

por Miguel Ratton

Os direitos de publicação deste artigo foram gentilmente cedidos por Miguel Ratton e encontra-se também disponível no site music-center.com.br

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