Aplicações em Voz, Áudio e Acústica

Aluno: Marcelo Goulart Salinas Vega   |   RA: 11201921598

Aluno: Gustavo Hiromitsu Watari   |   RA: 11202020983

Aluno: Alexandre Keiti Fukamati   |   RA:11202021788

Experimento 1 - Medidas Acústicas da Resposta Impulsiva de Salas

1. Objetivos

  1. Obter a resposta impulsiva acústica de uma sala
  2. Comparar os procedimentos de obtenção da Resposta Impulsiva
  3. Obter o tempo de reverberação RT60 de várias “salas”
  4. Efetuar outras medidas acústicas, segundo a norma ISO 3382-1.

2. Material Necessário

  1. 02 Microfones Capacitivo Behringer Omnidirecional
  2. 04 pedestais de solo de microfone
  3. 02 Microfones Dinâmicos SM57
  4. 03 interfaces M-Audio Fast Track Ultra 8R
  5. 03 réguas/filtros de linha, 3 tomadas cada
  6. Fonte Omnidirecional dodecaédrica com 12 alto-falantes
  7. Cabo de áudio bipolar
  8. 01 Amplificador de Potência 600W estéreo
  9. 03 notebooks com entrada FireWire
  10. 01 Software Audacity instalado em cada notebook
  11. 01 Software REW (roomeqwizard.com) em cada notebook
  12. Extensão para cabo de força de 15 metros
  13. Cabos diversos

3. Metodologia

  1. Primeiramente, a cada Interface M-Audio Fast Track Ultra 8R foi conectado um jogo de microfones, uma interface sendo responsavel por controlar os microfones Dinamicos, e a outra responsavel pelos microfones Capacitivos.

    Estas interfaces foram conectadas aos Notebooks para gravacao com o software Audacity.

    Fonte Omnidirecional foi conectada ao notebook restante e posicionada no "palco" da sala.

    Preparadas Bexigas de diversos tamanhos, que quando estouradas representarao nosso impulso sonoro utilizado para medicoes.

    Microfones Dinamicos SM57 foram posicionados de forma cruzada entre si, representando os ouvidos de um ser humano com o objetivo de captar possiveis diferencas de percepcao entre ambos.

    Microfones Capacitivos foram posicionados a 1m e a 10m da fonte sonora (palco do auditorio) com o objetivo de captar diferencas de percepcao sonora em diferentes distancias dentro da mesma sala.

    A partir do palco do auditorio, foram estouradas bexigas de diferentes tamanhos, e o som produzido por esse evento foi captado pelos diferentes arranjos de microfones posicionados. Apos a captacao do impulso, foi utilizada a fonte Omnidirecional para realizar um Sweep em frequencias e tambem emitir Ruido Rosa, que tambem foram captados.

4. Medicoes e valores Teoricos

4.1 Imagens da Sala

Foto da Sala 1

Croqui - Sala de Auditorio

Foto da Sala 1

Vista da Sala de Auditorio

Foto da Sala 1

Palco da Sala de Auditorio

Foto da Sala 1

Montagem dos Microfones Dinamicos

Foto da Sala 1

Fonte Omnidirecional posicionada

4.2 Dimensoes da Sala

  1. Experimento foi relizado em uma sala do tipo Auditorio no bloco A da Universidade Federal do ABC, Santo Andre, Bloco A.

    Dimensoes estimadas: 19m x 12m x 6m

    Volume (V) = Comprimento × Largura × Altura = 19 m × 12 m × 6 m = 1368 m³

    Área do Piso = 19 m × 12 m = 228 m²

    Área do Teto = 19 m × 12 m = 228 m²

    Área da Parede 1 e 3 = 2 × (19 m × 6 m) = 2 × 114 m2 = 228 m²

    Área da Parede 2 e 4 = 2 × (12 m × 6 m) = 2 × 72 m2 = 144 m²

    Área Total (A) = Piso + Teto + Paredes = 228 + 228 + 228 + 144 = 828 m²

4.3 Propriedades da Sala

  1. T estimado: (RT60 Teorico)

    Pela fórmula de Sabine: Test = 0,163V/A

    Test. ​ = 0.163 × (1368/828) ≈ 0.163 × 1.652 ≈ 0.269 segundos

  2. distância mínima do microfone à fonte sonora:

    𝑑𝑚𝑖𝑛 = 2√ 𝑉/𝑐𝑇𝑒𝑠𝑡

    Usando V=1368 m3, c=340 m/s, e Test​≈0.269 s

    distância mínima = 7,73 metros

4.4 Medicoes Realizadas

  1. Bexiga Pequena:

  2. Bexiga Grande:

  3. Ruido Rosa:

  4. Sweep

  5. Sweep Decay:

4.5 Processando os dados

  1. Bexiga Pequena

    ir_bexiga_pequena

    Onde podemos ver as medidas obtidas atraves do REW:

    T10 = 0.679s

    T20 = 0.863s

    T60 = 3 x T20 = 3 x 0.863s = 2.589s

    TEDT (Tempo de Decaimento Adiantado) = 6 x T10 = 6 x 0.679s = 4.074s

    Claridade C50 = 4.66dB

    Claridade C80 = 7.27dB

    Definicao D50 = 74.5%

  2. Determinando Timbre Para Ruido Rosa

    Tr(125) Tr(250) Tr(500) Tr(1k) Tr(2k) Tr(4k)
    0.8 0.7 0.6 0.5 0.4 0.3

    𝐵𝑅 = (𝑇125𝐻𝑧+𝑇250𝐻𝑧)/T500Hz+T1000Hz = 1.36

    TR = (𝑇2000𝐻𝑧+𝑇4000𝐻𝑧)/T500Hz+T1000Hz = 0.64

6. Referências

  • ISO3382, Acoustics – Measurement of the Reverberation time rooms with reference to other acoustical parameters, 1997

    MULLER, S., Transfer-Function Measurement with Sweeps, JAES, 2001