Análise numérica e experimental da medição da impedância acústica e absorção sonora utilizando a técnica in situ com dois microfones

Resumo

Impedância acústica e absorção sonora são parâmetros importantes para diversas áreas da Engenharia Acústica, como: Acústica de Salas, Controle de Ruído, Auralização e Eletroacústica. Assim, a medição com precisão e exatidão da impedância acústica de materiais se faz necessária. Neste trabalho, o método de medição in situ de absorção sonora e impedância acústica que utiliza dois microfones (Sistema PP) é descrito. Em seguida, dois modelos para de dedução da impedância de superfície são apresentados, são eles: modelo PWA e algoritmo q-term. Um modelo utilizando o Método dos Elementos Finitos (FEM - Finite Element Method) é proposto e uma análise a partir dele é feita. Através do modelo FEM foi possível demonstrar a convergência do algoritmo q-term para amostras localmente reativas e a divergência do modelo PWA para baixas frequências. Também através do modelo FEM uma análise de amostras finitas de superfícies circulares foi feita. O erro devido às pequenas dimensões da amostra foi identificado, uma estratégia baseada na literatura foi aplicada e uma melhora significativa foi obtida. Uma bancada experimental foi construída e testada. Os resultados experimentais a partir da bancada para uma amostra localmente reativa tiveram boa concordância com o modelo de Delany e Bazley e com os resultados obtidos em Tubo de Impedância, concordando com as previsões feitas a partir do modelo FEM. Erros encontrados nos resultados numéricos também foram encontrados nos resultados experimentais, mostrando que o modelo FEM é uma ferramenta válida para realizar previsões acerca do método de medição in situ utilizando Sistema PP. Ao final é apresentada a medição de uma amostra em um ambiente comum, mostrando a boa aplicabilidade da técnica in situ utilizando Sistema PP.