Interacção do Som com os Materiais

Fenómenos físicos que afectam a propagação do som

Existem diversos fenómenos físicos que afectam a propagação do som. Com efeito, quando as ondas sonoras encontram na sua trajectória um obstáculo, tal como uma parede relativamente lisa, constituída por um determinado tipo de material (Figura 53) e, dependendo das características acústicas deste material, podem ocorrer vários tipos de fenómenos, que a seguir se descrevem.

Fig. 53 – Interacção do som com os materiais

Reflexão do som

A reflexão do som ocorre quando as ondas sonoras encontram uma superfície relativamente lisa e dura. As ondas reflectidas podem dar origem ao eco, se a distância entre a fonte sonora e a parede obstáculo for igual ou superior a 17 metros. Como o som se propaga no ar a uma velocidade de cerca 340 metros por segundo e o nosso ouvido apenas distingue duas vezes seguidas o mesmo som, se estes forem produzidos com uma diferença de 0,1 segundos – o que corresponde a um percurso percorrido pelo som de 34 metros nas duas direcções, ou seja, a 17 metros de distância entre a fonte sonora e a parede obstáculo.

São exemplos de materiais reflectores, as paredes de alvenaria, vidro, chumbo, madeira maciça de alta dureza e alguns tipos de borracha; estes materiais possuem um elevado poder reflector do som. Em contra partida, a sua capacidade de absorção de som é muito baixa. É este o tipo de materiais que devem ser aplicados no exterior de recintos, de forma que o ruído exterior não seja transmitido através das paredes para o seu interior. Um recinto cujas paredes interiores sejam constituídas por materiais de elevado poder reflector apresentará muito más condições acústicas, pelo que será muito difícil, por exemplo, um correcto entendimento de uma conversação. A reflexão do som segue leis equivalentes às da reflexão óptica.

Absorção

A absorção do som ocorre quando as ondas sonoras são absorvidas pelo material que constitui a parede obstáculo. Os materiais absorvedores não permitirem a reflexão nem a transmissão das ondas sonoras, pelo menos em grande extensão. São, por este motivo, adequados para o revestimento de ambientes fechados. A dissipação da energia sonora é função da frequência, sendo mais elevada para altas frequências e bastante mais baixa para baixas frequências. A eficiência de absorção do som aumenta com a espessura e com a superfície de material absorvedor. Vários tipos de madeiras e de materiais celulares à base de borracha e de plásticos (e, especialmente para altas frequências), são exemplos de materiais bons absorvedores do som sendo, por este facto, considerados os materiais adequados para o tratamento de ambientes em que a sua qualidade acústica seja muito importante, como é o caso de auditórios, salas de reunião, teatros, cinemas, igrejas, etc. Na Tabela 25 apresentam-se os coeficientes de absorção do som para diversos tipos de materiais.

Transmissão do som

A transmissão do som ocorre quando as ondas sonoras incidentes sobre uma parede constituída por determinado material e com características relativamente elásticas, são transmitidas de um para o outro lado da parede.

O fenómeno ocorre porque a onda sonora incidente ao atingir a parede, faz com que ela vibre e, nestas condições, ela actua também como uma fonte geradora de som, e este é transmitido para o lado oposto da parede. Este fenómeno ocorre com materiais transmissores, pouco rígidos e de baixa densidade. A temperatura desempenha um papel importante neste processo.

Difusão

A difusão do som ocorre quando as ondas sonoras incidentes sobre uma parede constituída por determinado material, de características reflectoras e com uma superfície rugosa, as ondas são reflectidas em várias direcções (Figura 54).

Fig. 54 – Difusão de Onda Sonoras

Refracção

Existe refracção de uma onda sonora quando esta passa de um tipo de material para outro (Figura 55). Um fenómeno idêntico ao de refracção da luz, quando passa de um meio (o ar, por exemplo) para um outro (água ou vidro, por exemplo).

Fig. 55 – Refracção do som

Quando as ondas sonoras passam de um meio para outro, sofrem um desvio na sua direcção de propagação. Este desvio ou refracção está relacionado com a variação da velocidade de propagação das ondas sonoras nos diferentes maios que atravessa.

Difracção ou dispersão

A difracção ou dispersão sonora ocorre quando a onda sonora encontra um obstáculo na sua direcção de propagação (Figura 56). A onda sonora contorna o obstáculo e propaga-se para o outro lado.

Fig. 56 – Difracção ou dispersão das ondas sonoras